تحلیل و طراحی حسگر نوری مبتنیبر موجبر شیاری فوتونیکی
General Material Designation
[پایاننامه]
Parallel Title Proper
Analysis and design of optical sensor based on photonic Slot waveguide
First Statement of Responsibility
/حسین پورحسینی لیقوان
.PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC
Name of Publisher, Distributor, etc.
: مهندسی برق
Date of Publication, Distribution, etc.
، ۱۳۹۹
PHYSICAL DESCRIPTION
Specific Material Designation and Extent of Item
۷۷ص.
Other Physical Details
:
GENERAL NOTES
Text of Note
زبان: فارسی
NOTES PERTAINING TO PUBLICATION, DISTRIBUTION, ETC.
Text of Note
چاپی - الکترونیکی
NOTES PERTAINING TO PHYSICAL DESCRIPTION
Text of Note
مصور، جدول، نمودار
DISSERTATION (THESIS) NOTE
Dissertation or thesis details and type of degree
کارشناسی ارشد
Discipline of degree
مهندسی برق- افزارههای میکرو و نانوالکترونیک
Date of degree
۱۳۹۹/۱۲/۰۱
Body granting the degree
صنعتی سهند
SUMMARY OR ABSTRACT
Text of Note
امروزه، پژوهش در زمینه طراحی قطعات زیستحسگر به منظور تحقق آزمایشگاه بر روی یک تراشهChip) -a-on- (Labاز جایگاه ویژهای برخوردار است؛ زیرا این تراشه آزمایشگاهی از مزایایی مثل حساسیت بالا، قابلیت کوچکسازی ابعاد، قابلیت اطمینان بالا، امکان استفاده آسان، قابلیت حمل راحت و امکان تولید انبوه با هزینه کمتر برخوردار است .در تراشه آزمایشگاهی، چندین زیستحسگر مستقل امکان اندازهگیری بدون وقفه و همزمان آنالیتهای مختلف را فراهم میکنند .برای ساخت چنین آزمایشگاهی در ابعاد میکرومتر یا نانومتر، میبایست از مدارهای مجتمع نوری( فوتونی یا پلاسمونی) استفاده شود .یکی از ملاحظات مهم در طراحی مدارهای مجتمع نوری، فشردهسازی ابعاد ساختار است .این موضوع در طراحی زیستحسگرهای آزمایشگاه بر روی تراشه از اهمیت ویژهای برخوردار است .از طرفی، در این فناوری، جداسازی نواحی حسگری و جلوگیری از ترکیب آنالیتها با یکدیگر جزو چالشهای مهم است .بنابراین، هدف این پروژه، طراحی زیستحسگرهای نوری با قابلیت حسگری دو یا چند آنالیت به طور همزمان است .بدین منظور و برای غلبه بر چالشهای مذکور، از موجبرهای شیاری فوتونی و پلاسمونی به عنوان ساختارهای پایه حسگری استفاده شده است .این موجبرها از محدودشدگی مودی قابل توجهی در ناحیه شیار خود برخوردارند .بنابراین، از ناحیه شیاری آنها میتوان به عنوان ناحیه حسگری استفاده کرد .زیرا شدت نور بالا و محدودشدگی نوری قابل توجه شیار موجب برهمکنش قوی بین آنالیت و میدان نوری میشود .در نتیجه، حساسیت حسگر مبتنی بر آن میتواند نسبت به حساسیت حسگر مبتنی بر موجبرهای ریب و استریپ افزایش یابد .مکانیزم عملکردی این حسگرها، تغییرات طولموج رزونانسی ناشی از تغییرات ضریب شکست ناحیه حسگری است .سعی شده است از طریق افزایش برهمکنش بین مولکولهای آنالیت و میدان نوری ناحیه شیار، حساسیت حسگر بهبود یابد .در این پروژه از نرمافزارهای لومریکال و متلب برای انجام شبیهسازیها و تحلیل نتایج استفاده شده است .
Text of Note
Nowadays, research on designing biosensor components to create lab-on-a-chip is very important due to their advantages, including high sensitivity, miniaturization, reliability, ease of use, easy transportation, and cost-effective mass production. In a lab-on-a-chip, multiple independent biosensors simultaneously measure various analytes nonstop. Optical integrated circuits (photonic or plasmonic) are necessary to build such labs in micrometer or nanometer scale. Miniaturization is an important consideration in designing optical integrated circuits and lab-on-a-chip biosensors. At the same time, separating sensor areas and preventing analyte mix-up is an important challenge in this technology. Therefore, the goal of this project is to design optical biosensors that can simultaneously measure two or multiple analytes. To this end and to overcome the aforementioned challenges, photonic and plasmonic slot waveguides were used as the basic sensor structure. These waveguides have a significant modal restriction in their slot area, which makes them suitable for use as sensors since the slot with high light intensity and considerable light restriction creates a strong interaction between the analyte and the photonic field. Therefore, the sensor can have a higher sensitivity than rib and strip waveguide sensors. The functional mechanism of these sensors is the changes in resonance wavelength due to the sensor areas refraction index. There will be an attempt to increase the interactions between analyte molecules and the slot optical field to improve the sensors sensitivity. This project used Lumerical, COMSOL, and MATLAB for simulation and data analysis.
ba
PARALLEL TITLE PROPER
Parallel Title
Analysis and design of optical sensor based on photonic Slot waveguide
TOPICAL NAME USED AS SUBJECT
موجبر شیاری
حسگر نوری
آزمایشگاه بر روی یک تراشه
آنالیت
میکرورزوناتور حلقوی
UNCONTROLLED SUBJECT TERMS
Subject Term
Slot waveguide, optical sensor, lab-on-a-chip, analyte, ring microresonator
Subject Term
موجبر شیاری، حسگر نوری، آزمایشگاه بر روی یک تراشه، آنالیت، میکرورزوناتور حلقوی
PERSONAL NAME - PRIMARY RESPONSIBILITY
پورحسینی لیقوان، حسین
PERSONAL NAME - SECONDARY RESPONSIBILITY
حبیبزاده شریف، امیر، استاد راهنما
ORIGINATING SOURCE
Country
ایران
Date of Transaction
20230813
LOCATION AND CALL NUMBER
Call Number
برق ،۱۰۶۷۱ ،۱۳۹۹
ELECTRONIC LOCATION AND ACCESS
Host name
یکینوتوف یرایش ربجوم ربینتبم یرون رگسح یحارط و لیلحت.pdf