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| 講演抄録／キーワード | ||
| 講演名 | 2012-07-27 12:10 マッハツェンダ干渉を用いた導波路型SPRセンサの数値解析 柴山 純・○佐々木直紀・山内潤治・中野久松（法政大） 技報オンラインサービス実施中（通信ソサイエティ/ISSのみ）  |
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| 抄録 | （和） | マッハツェンダ干渉を利用した導波路型表面プラズモン共鳴(SPR)センサの動作特性を虚軸ビーム伝搬法，及び不等間隔メッシュを導入したFDTD法を用いて検討する． はじめに，金属薄膜の試料側とコア側に生じる表面プラズモンポラリトンの固有モード特性を虚軸ビーム伝搬法を用いて明らかにする． 両者の位相定数と減衰定数から出力端での干渉が強くなる金属長を見積もる． 次に，FDTD法を用いてセンシング特性を評価する． その際，不等間隔メッシュFDTD法を用いることで計算時間，使用メモリを20$\%$程度に低減できることを示す． 試料の厚さを1~$\mu \rm{m}$，センサ部の金属長を10.19~$\mu \rm{m}$に選ぶと，設計で用いた屈折率の近傍$(1.331\sim 1.335)$で$10^{-6}$オーダーの測定感度が期待できる． また，屈折率$1.330\sim 1.340$の範囲で$10^{-5}$オーダーの測定感度の得られることを示す． |
| （英） | A surface plasmon resonance (SPR) waveguide sensor based on a Mach-Zehnder interferometer is analyzed using the imaginary-distance beam-propagation method and the non-uniform mesh finite-difference time-domain (FDTD) method. First, we evaluate the characteristics of surface plasmon polariton modes which are excited along the metal/analyte and metal/core surfaces. Then, we estimate the length of the metal in which a maximum interference is achieved at the end of the sensing section. Next, the performance of the SPR sensor is evaluated using the FDTD. The effectiveness of the non-uniform mesh FDTD is demonstrated, in which the computation time and required memory are reduced to $\simeq20\%$ of those of the uniform mesh FDTD. A sensitivity of $10^{-6}$ is expected around a specific refractive index $(1.331\sim 1.335)$ for the sensor with an analyte thickness of $1~\mu \rm{m}$ and a metal length of $10.19~\mu \rm{m}$. It is also shown that a sensitivity of $10^{-5}$ is obtained for an analyte index ranging from 1.330 to 1.340. |
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| キーワード | （和） | SPRセンサ / 表面プラズモン / マッハツェンダ干渉 / 不等間隔メッシュFDTD法 / / / / |
| （英） | SPR sensor / surface plasmon polariton / Mach-Zehnder interferometer / non-uniform mesh FDTD / / / / | |
| 文献情報 | 信学技報, vol. 112, no. 156, OPE2012-57, pp. 227-232, 2012年7月. | |
| 資料番号 | MW2012-64, OPE2012-57, EST2012-46, MWP2012-45 | |
| 発行日 | 2012-07-19 (MW, OPE, EST, MWP) | |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | MWP OPE MW EMT EST IEE-EMT |
| 開催期間 | 2012-07-26 - 2012-07-27 |
| 開催地（和） | 北海道大学 |
| 開催地（英） | Hokkaido Univ. |
| テーマ（和） | マイクロ波フォトニクス技術、一般 |
| テーマ（英） | |
| 講演論文情報の詳細 | |
| 申込み研究会 | OPE |
| 会議コード | 2012-07-MWP-OPE-MW-EMT-EST-EMT |
| 本文の言語 | 日本語 |
| タイトル（和） | マッハツェンダ干渉を用いた導波路型SPRセンサの数値解析 |
| サブタイトル（和） | |
| タイトル（英） | Numerical analysis of a surface plasmon resonance waveguide sensor based on a Mach-Zehnder interferometer |
| サブタイトル（英） | |
| キーワード(1)（和/英） | SPRセンサ / SPR sensor |
| キーワード(2)（和/英） | 表面プラズモン / surface plasmon polariton |
| キーワード(3)（和/英） | マッハツェンダ干渉 / Mach-Zehnder interferometer |
| キーワード(4)（和/英） | 不等間隔メッシュFDTD法 / non-uniform mesh FDTD |
| キーワード(5)（和/英） | / |
| キーワード(6)（和/英） | / |
| キーワード(7)（和/英） | / |
| キーワード(8)（和/英） | / |
| 第1著者 氏名（和/英/ヨミ） | 柴山 純 / Jun Shibayama / シバヤマ ジュン |
| 第1著者 所属（和/英） | 法政大学 (略称： 法政大) Hosei University (略称： Hosei Univ.) |
| 第2著者 氏名（和/英/ヨミ） | 佐々木 直紀 / Naoki Sasaki / ササキ ナオキ |
| 第2著者 所属（和/英） | 法政大学 (略称： 法政大) Hosei University (略称： Hosei Univ.) |
| 第3著者 氏名（和/英/ヨミ） | 山内 潤治 / Junji Yamauchi / ヤマウチ ジュンジ |
| 第3著者 所属（和/英） | 法政大学 (略称： 法政大) Hosei University (略称： Hosei Univ.) |
| 第4著者 氏名（和/英/ヨミ） | 中野 久松 / Hisamatsu Nakano / ナカノ ヒサマツ |
| 第4著者 所属（和/英） | 法政大学 (略称： 法政大) Hosei University (略称： Hosei Univ.) |
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| 講演者 | 2 |
| 発表日時 | 2012-07-27 12:10:00 |
| 発表時間 | 25 |
| 申込先研究会 | OPE |
| 資料番号 | IEICE-MW2012-64,IEICE-OPE2012-57,IEICE-EST2012-46,IEICE-MWP2012-45 |
| 巻番号（vol） | IEICE-112 |
| 号番号（no） | no.155(MW), no.156(OPE), no.157(EST), no.158(MWP) |
| ページ範囲 | pp.227-232 |
| ページ数 | IEICE-6 |
| 発行日 | IEICE-MW-2012-07-19,IEICE-OPE-2012-07-19,IEICE-EST-2012-07-19,IEICE-MWP-2012-07-19 |
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