Resumen

En la actualidad, la sencillez del proceso de diseño y fabricación de una técnica de detección basada en un resonador de terahercios (THz) está impulsando su desarrollo. El resonador THz consumible debe integrarse fácilmente en un sistema de medición de espectroscopia de terahercios en el dominio del tiempo (THz TDS) ya existente. También debe poder fabricarse a gran escala con un bajo coste de producción. En este trabajo, se simula y diseña un sensor basado en resonancia de plasmón superficial (SPR) recubierto de metal como sensor de índice de refracción de bajo coste utilizando un riguroso análisis de ondas acopladas (RCWA). Para demostrar nuestra metodología, diseñamos una rejilla recubierta de oro con un polidimetilsiloxano (PDMS) como sustrato, con el fin de realizar un análisis cuantitativo de la composición de la mezcla gasolina-tolueno, que tiene una variación del índice de refracción de 0,1 a frecuencia THz. El periodo de la rejilla se ajusta de forma que su frecuencia de resonancia de plasmón superficial (SPR) coincida con la frecuencia de pico del sistema TDS de THz. Además, se optimizan otros parámetros de la rejilla, como el factor de llenado y la profundidad de la rejilla, para aumentar la sensibilidad del sensor y agudizar la caída de resonancia. Se revela numéricamente una alta sensibilidad hasta 500 GHz/RIU con una resolución del índice de refracción de hasta 0,01. A continuación, se evalúa el campo H de la rejilla diseñada para indicar una fuerte excitación SPR. La rejilla diseñada presenta un sensor de índice de refracción THz prometedor, de bajo coste y fácil fabricación.

• Materias:Rayo láser Onda electromagnética Óptica Biofotónica
• Subjects:Lasers Electromagnetic waves Optics Biophotonics
• Palabras claves:sensor de índice de refracción, espectroscopia terahertz en el dominio del tiempo, sistema thz tds, resonador thz consumible, bajo coste de producción, variación del índice de refracción, resolución del índice de refracción, fuerte excitación spr, resonancia plasmónica superficial, resonancia plasmónica superficial-.
• Keywords:refractive index sensor, terahertz time domain spectroscopy, thz tds system, consumable thz resonator, low production cost, refraction index variation, refractive index resolution, strong spr excitation, surface plasmon resonance, surface plasmon resonance-