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영어

In this paper, a novel platform for chemical sensing and biosensing is presented. The working principle is based on the coupling efficiency and interference properties of optical directional coupler (DC) and multimode interference coupler (MMIC). It has been realized using planar technology to allow integration on a silicon substrate. Firstly, the dispersion curves of DC and MMIC is described, and the design specification of an optimized slot optical waveguide to increase waveguide sensitivity is selected. Next, the sensor response to the refractive index change of sensing analyte is numerically simulated. The numerical results reveal that high effective index change per refractive index unit (RIU) change of analyte is obtained, and the sensitivity can be tuned using the DC and MMIC design technique.

한국어

본 논문에서는 화학적 감지 및 바이오 감지를 위한 새로운 플랫폼을 제시하였다. 작동 원리는 광 방향성 결합기 (DC)와 다중 모드 간섭 결합기 (MMI)의 결합효율과 간섭특성에 기반한다. 또한, 실리콘 기판에 통합할 수 있도록 평면 기술을 사용하여 실현하였다. 먼저, DC와 MMIC의 분산곡선을 설명하고, 도파관 감도를 증가시키기 위한 최적화된 슬 롯 광 도파관의 설계 사양을 선택하였다. 다음으로, 감지 분석물의 굴절률 변화에 대한 센서 응답을 수치해석 하였다. 수치해석 결과, 분석 물질의 굴절률 단위 (RIU) 변화당 높은 유효 지수 변화가 얻어졌으며, 그 감도는 DC 및 MMIC 설계 기법을 사용하여 조정할 수 있음을 보여주었다.