Biossensor de fibra de cristal fotônico revestido de ouro baseado em ressonância de plasmones de superfície: Design e análise

O sensor baseado em Ressonância de Plasmones de Superfície (SPR) com fibra de cristal fotônico (PCF) de rede circular particularmente sensível é proposto para obter alta sensibilidade na detecção de analitos desconhecidos. Neste modelo, uma PCF de duas camadas baseada na SPR foi projetada. Um material plasmonico quimicamente inativo, ouro (Au), com espessura de 35 nm é utilizado na parte externa da estrutura da PCF, que exibe permissividade real negativa. Uma camada circular perfeitamente ajustada (PML) fora da estrutura é aplicada para avaliar o desempenho do sensor. O design elevado consiste em buracos de ar simétricos. Três pequenos buracos de ar são usados na segunda camada e no centro, o que nos ajuda a produzir um campo evanescente maior. Usando o método de interrogação de comprimento de onda, o modelo proposto mostra a sensibilidade máxima de comprimento de onda de 9000 nm/RIU (Unidade de Índice de Refração) e, utilizando o método de interrogação de amplitude, mostra a sensibilidade máxima de amplitude de 318 RIU−1, com resolução máxima do sensor de 1.11 × 10−5 na faixa de detecção entre os analitos 1.34–1.37. Aqui, o modelo proposto é investigado para entender como os pontos de ajuste de fase variam com as mudanças de parâmetros como diâmetro, PML, espessura de ouro (Au), camada de sensoriamento e passo. O resultado obtido revela que o modelo proposto pode ser usado na detecção de analitos bioquímicos e biológicos para encontrar aplicações importantes.