ИСТИНА

В последние десятилетия область компактных оптических датчиков и биосенсоров развивается очень бурно. Среди большого количества различных типов датчиков, часть из которых уже является коммерческими продуктами, одними из наиболее многообещающих являются датчики на оптических микрорезонаторах с модами шечущей галереи (МШГ) [1,2,3]. Благодаря небольшому "выпадению" поля из микререзонатора при полном внутреннем отражении на его границе и огромной добротности МШГ, в микрорезонаторах можно измерять малые сдвиги собственных частот, возникающие из-за осаждения веществ на поверхности резонатора. В настоящей работе были использованы два метода для расчета сдвига собственных частот и уменьшения добротности при наличии тонкого изотропного однородного слоя вещества на поверхности сферического диэлектрического резонатора. Первый метод основан на приближенном аналитическом решении харрактеристического уравнения, получающегося при учете граничных условий на двух границах: границе диэлектрик - слой и слой - окружающая среда. Второй метод использует адиабатический инвариант и тензор Максвелла и является более универсальным и может применяться для форм резонатора, отличных от сферической. Поправки, полученные двумя разными методами совпали как между собой,так и с результатом, полученным ранее другим методом [4]. Кроме того, исходя из полученных сдвигов частоты, было рассчитано уменьшение добротности при наличии мнимой части диэлектрической проницаемости у слоя осажденного вещества. Литература 1. X. Fan, I. M. White, S. I. Shopova, H. Zhu, J. D. Suter and Y. Sun: Sensitive optical biosensors for unlabeled targets: A review // Analytica chimica acta, 2008, №620, p. 8–26 2. M.S. Luchansky and R.C. Bailey: High-Q Optical Sensors for Chemical and Biological Analysis // Analytical Chemistry, 2012, №84, p. 793-821. 3. F. Vollmer and L. Yang: Label-free detection with high-Q microcavities: a review of biosensing mechanisms for integrated devices // Nanophotonics, 2012, №1, p. 267–291 4. I. Teraoka and S. Arnold: Theory of resonance shifts in TE and TM whispering gallery modes by nonradial perturbations for sensing applications // J. Opt. Soc. Am. B, 2006, №23, p. 1381-1389