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영어

A highly sensitive refractive index bio-sensor based on grating-assisted strip directional coupler (GASDC) is proposed. The sensor is designed using two asymmetric strip waveguides with a top-loaded grating structure in one of the waveguides. Maximum light couples from one waveguide to the other at the resonance wavelength satisfying phase-matching condition (PMC), and it shows that the change in phase-matching condition with the change in refractive index of the analyte medium in the cover region can be used as a measure of the sensitivity. The proposed sensor will be an on-chip device with a high refractive index sensitivity, and the sensor configuration offers a low propagation loss, thereby enhancing the sensitivity. Furthermore, variation of the sensitivity with the waveguide parameters of sensor is evaluated to optimize the design.

한국어

격자 구조형 스트립 방향성 결합기를 기반으로 한 고 민감도 굴절률 bio-sensor를 제안하였다. 그 센서는 도파관 중 하나의 상단 층에 격자 구조가 구성된, 두 개의 비대칭 스트립 도파관을 사용하여 설계하였다. 위상정합 조건을 만족 하는 공진 파장에서 한 도파관으로부터 다른 도파관으로 최대 광 결합이 발생하며, 도파관 표면 영역에 놓인 분석물질의 굴절률 변화에 따른 위상정합 조건의 변화가 민감도를 측정하는 척도로 사용될 수 있음을 보여주었다. 제안된 센서는 높은 굴절률 민감도를 가진 on-chip 장치로 설계될 수 있으며, 낮은 전파 손실을 제공하여 민감도가 향상되도록 센서를 구성되었다. 더욱이, 도파관 파라미터에 따른 민감도 변화가 센서의 설계 최적화를 위하여 분석되었다.