| 講演名 | 2012-07-27 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(マイクロ波フォトニクス技術,一般) 柴山 純, 佐々木 直紀, 山内 潤治, 中野 久松, |
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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1μm,センサ部の金属長を10.19μmに選ぶと,設計で用いた屈折率の近傍(1.331～1.335)で10^<-6>オーダーの測定感度が期待できる.また,屈折率1.330～1.340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. |
| 抄録(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 ⋍ 20% of those of the uniform mesh FDTD. A sensitivity of 10^<-6> is expected around a specific refractive index (1.331～1.335) for the sensor with an analyte thickness of 1μm and a metal length of 10.19μm. It is also shown that a sensitivity of 10^<-5> is obtained for an analyte index ranging from 1.330 to 1.340. |
| 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 |
| キーワード(英) | SPR sensor / surface plasmon polariton / Mach-Zehnder interferometer / non-uniform mesh FDTD |
| 資料番号 | MW2012-64,OPE2012-57,EST2012-46,MWP2012-45 |
| 発行日 |
| 研究会情報 | |
| 研究会 | EST |
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| 開催期間 | 2012/7/19(から1日開催) |
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| テーマ（和） | |
| テーマ（英） | |
| 委員長氏名（和） | |
| 委員長氏名（英） | |
| 副委員長氏名（和） | |
| 副委員長氏名（英） | |
| 幹事氏名（和） | |
| 幹事氏名（英） | |
| 幹事補佐氏名（和） | |
| 幹事補佐氏名（英） | |
| 講演論文情報詳細 | |
| 申込み研究会 | Electronic Simulation Technology (EST) |
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| 本文の言語 | JPN |
| 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(マイクロ波フォトニクス技術,一般) |
| 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（和） | |
| 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 |
| 第 1 著者 氏名（和/英） | 柴山 純 / Jun SHIBAYAMA |
| 第 1 著者 所属（和/英） | 法政大学理工学部 Faculty of Science and Engineering, Hosei University |
| 第 2 著者 氏名（和/英） | 佐々木 直紀 / Naoki SASAKI |
| 第 2 著者 所属（和/英） | 法政大学理工学部 Faculty of Science and Engineering, Hosei University |
| 第 3 著者 氏名（和/英） | 山内 潤治 / Junji YAMAUCHI |
| 第 3 著者 所属（和/英） | 法政大学理工学部 Faculty of Science and Engineering, Hosei University |
| 第 4 著者 氏名（和/英） | 中野 久松 / Hisamatsu NAKANO |
| 第 4 著者 所属（和/英） | 法政大学理工学部 Faculty of Science and Engineering, Hosei University |
| 発表年月日 | 2012-07-27 |
| 資料番号 | MW2012-64,OPE2012-57,EST2012-46,MWP2012-45 |
| 巻番号（vol） | vol.112 |
| 号番号（no） | 157 |
| ページ範囲 | pp.- |
| ページ数 | 6 |
| 発行日 | |