การศึกษาผลของการใช้พลาสโมนิกเกรตติงในการปรับปรุงค่าความดีเพื่อประยุกต์ใช้ทางไบโอเซนเซอร์

Investigation on effect of plasmonic grating on figure of merit enhancement for biosensing applications

Name: สุวิชา ศศิวิมลกุล

ThaSH: ไบโอเซนเซอร์

ThaSH: วิศวกรรมชีวการแพทย์ -- วิจัย

Abstract: วิทยานิพนธ์นี้ศึกษาโดยปรับปรุงค่าความดี (Figure of Merit: FOM) ของไบโอเซนเซอร์เชิง แสงในลักษณะโครงแบบเครชมานน์ (Kretschmann Configuration) ของเซนเซอร์โลหะผิวเรียบ โดยออกแบบเกรตติง (Grating) ด้วยวัสดุพอลิไดเมทิลไซลอกเซนลงบนผิวทองคำผิวเรียบ ซึ่ง สามารถกระตุ้นโหมดฟาบรี-เปโรต์ (Fabry-Perot) ได้ โหมดฟาบรี-เปโรต์ที่ได้มีค่าความดี (FOM) มากกว่าการสั่นพ้องของคลื่นพื้นผิวแบบพลาสมอน (Surface Plasmon Resonance :SPR) ใน เซนเซอร์โครงแบบเครชมานน์ด้วยโลหะทองคำ ผิวเรียบ โดยศึกษาผลตอบสนองของเซนเซอร์โดย การจำลองผลในโปรแกรมแมตแลบ ด้วยสมการเฟรสเนล (Fresnel Equation) และการวิเคราะห์ คลื่นควบคู่อย่างเคร่งครัด (Rigorous Coupled Wave Analysis) วิธีการคำนวณทั้งสองวิธีสามารถ คำนวณการตอบสนองของเซนเซอร์ที่มีลักษณะเป็นผิวเรียบ และเกรตติง ตามลำดับ วิทยานิพนธ์นี้รายงานวิธีการคำนวณตำแหน่งโหมดฟาบรี-เปโรต์ที่เกิดขึ้น โดยการคำนวณ ดังกล่าวได้นำทฤษฎีตัวกลางประสิทธิผล (Effective Medium Theory) มาวิเคราะห์ร่วมกับสมการ การจับคู่เฟส (Phase Matching) ตำแหน่งโหมดฟาบรี-เปโรต์ที่ได้จากการคำนวณดังกล่าว มีความถูก ต้องและใช้เวลาในการคำนวณน้อย โดยเปรียบเทียบกับการคำนวณด้วยการวิเคราะห์คลื่นควบคู่ อย่างเคร่งครัด

Abstract: This thesis has investigated the figure of merit (FOM) enhancement of the Kretschmann configuration based on optical biosensors by adding a polydimethylsiloxane grating layer on a uniform gold sensor surface. The grating layer enables the excitation of the Fabry-Perot mode, which has a figure of merit around 23 times better than the surface plasmon resonance mode in conventional Kretschmann configuration. To examine the sensor response. Optical responses were simulated in a MATLAB program using the Fresnel equation and the rigorous coupled wave analysis. The two calculation methods are appropriate for the calculation of the sensor response of the uniform surface and the grating surface, respectively. This thesis explains how the Fabry-Perot mode position was calculated through the effective medium theory and in conjunction with the phase matching equation. The calculated Fabry-Perot mode position was accurate in cases of subwavelength grating and near-wavelength grating and required less computation time, compared to a rigorous coupled wave analysis.

มหาวิทยาลัยรังสิต. สำนักหอสมุด

Address: ปทุมธานี

Email: library@rsu.ac.th

Name: สื่อจิตต์ เพ็ชร์ประสาน

Role: อาจารย์ที่ปรึกษา

Name: พิชญ์สิณี สุวรรณแพทย์

Role: อาจารย์ที่ปรึกษาร่วม

Created: 2564

Modified: 2565-10-15

Issued: 2565-10-15

วิทยานิพนธ์/Thesis

application/pdf

tha

DegreeName: วิศวกรรมศาสตรมหาบัณฑิต

Level: ปริญญาโท

Descipline: วิศวกรรมชีวการแพทย์

Grantor: มหาวิทยาลัยรังสิต

©copyrights มหาวิทยาลัยรังสิต

ลำดับที่.	ชื่อแฟ้มข้อมูล	ขนาดแฟ้มข้อมูล	จำนวนเข้าถึง	วัน-เวลาเข้าถึงล่าสุด
1	SUVICHA SASIVIMOLKUL.pdf	5.72 MB	1	2024-02-04 13:15:49

ใช้เวลา

0.144921 วินาที