Ученые Красноярского научного центра СО РАН, СФУ и ИТМО предложили способ повышения чувствительности диэлектрического сенсора показателя преломления до максимальных значений. Для этого исследователи предложили изменить структуру чувствительного элемента сенсора - наноструктурированной дифракционной решетки. У существующих прототипов одним из недостатков была недостаточная чувствительность, новое решение как раз поможет усовершенствовать этот момент. Такие сенсоры могут оказаться перспективными для медицинских приложений, например, для определения предельно малых концентраций белков, метаболитов и лекарственных препаратов.
«Оптические диэлектрические сенсоры — это достаточно новая технология. Мы рассмотрели чувствительность сенсора и предложили путь для достижения максимальной эффективности. Если мы меняем параметр нашей системы, а именно геометрию дифракционной решетки, то добиваемся того, что оптическое поле лучше проходит через искомое вещество. Чем глубже оно туда проникает, тем сенсор становится более чувствительным к изменению оптических свойств. Наиболее примечательной особенностью является то, что максимальная чувствительность может быть достигнута независимо от материала решетки. Эта особенность дает свободу выбора диэлектрика, используемого в изготовлении сенсора. Все, что необходимо для достижения максимальной чувствительности — изменить геометрические параметры решетки, такие как глубина и период. Важной особенностью также является то, что датчики можно настроить на любую желаемую длину волны», — пояснил кандидат физико-математических наук, старший научный сотрудник Института физики им. Киренского ФИЦ КНЦ СО РАН Дмитрий Максимов.