High sensitivity multitasking non-reciprocity sensor using the photonic spin Hall effect

光学 光子学 折射率 灵敏度(控制系统) 太赫兹辐射 互惠(文化人类学) 材料科学 光电子学 物理 心理学 电子工程 社会心理学 工程类
作者
Jun-Yang Sui,Siyuan Liao,Bingxiang Li,Haifeng Zhang
出处
期刊:Optics Letters [Optica Publishing Group]
卷期号:47 (23): 6065-6065 被引量:52
标识
DOI:10.1364/ol.476048
摘要

A non-reciprocity sensor based on a layered structure with multitasking is proposed, which realizes biological detection and angle sensing. Through an asymmetrical arrangement of different dielectrics, the sensor obtains non-reciprocity on the forward and backward scales, thus achieving multi-scale sensing in different measurement ranges. The structure sets the analysis layer. Injecting the analyte into the analysis layers by locating the peak value of the photonic spin Hall effect (PSHE) displacement, cancer cells can accurately be distinguished from normal cells via refractive index (RI) detection on the forward scale. The measurement range is 1.569∼1.662, and the sensitivity (S) is 2.97 × 10-2 m/RIU. On the backward scale, the sensor is able to detect glucose solution with 0∼400 g/L concentrations (RI = 1.3323∼1.38), with S = 1.16 × 10-3 m/RIU. When the analysis layers are filled with air, high-precision angle sensing can be achieved in the terahertz range by locating the incident angle of the PSHE displacement peak; 30°∼45°, and 50°∼65° are the detection ranges, and the highest S can reach 0.032 THz/°. This sensor contributes to detecting cancer cells and biomedical blood glucose and offers a new way to the angle sensing.
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