Published February 17, 2022 | Version v1
Publication Open

Distributed MEMS Sensors Using Plasmonic Antenna Array Embedded Sagnac Interferometer

Creators

  • 1. Amity University
  • 2. Ton Duc Thang University
  • 3. Institute of Materials Science
  • 4. Sakon Nakhon Rajabhat University
  • 5. Rajamangala University of Technology Isan

Description

A micro Sagnac interferometer is proposed for electron cloud distributed sensors formed by an integrated (micro-electro-mechanical systems) MEMS resonator structure. The Sagnac interferometer consists of four microring probes integrated into a Sagnac loop. Each of the microring probes is embedded with the silver bars to form the plasmonic wave oscillation. The polarized light of 1.50 µm wavelength is input into the interferometer, which is polarized randomly into upstream and downstream directions. The polarization outputs can be controlled by the space–time input at the Sagnac port. Electrons are trapped and oscillated by the whispering gallery modes (WGMs), where the plasmonic antennas are established and applied for wireless fidelity (WiFi) and light fidelity (LiFi) sensing probes, respectively. Four antenna gains are 2.59 dB, 0.93 dB, 1.75 dB, and 1.16 dB, respectively. In manipulation, the sensing probe electron densities are changed by input source power variation. When the electron cloud is excited by the microscopic medium, the change in electron density is obtained and reflected to the required parameters. Such a system is a novel device that can be applied for brain-device interfering with the dual-mode sensing probes. The obtained WGM sensors are 1.35 µm−2, 0.90 µm−2, 0.97 µm−2, and 0.81 µm−2, respectively. The WGMs behave as a four-point probe for the electron cloud distributed sensors, where the electron cloud sensitivities of 2.31 prads−1mm3 (electrons)−1, 2.27 prads−1mm3 (electrons)−1, 2.22 prads−1mm3(electrons)−1, and 2.38 prads−1mm3(electrons)−1 are obtained, respectively.

⚠️ This is an automatic machine translation with an accuracy of 90-95%

Translated Description (Arabic)

يُقترح مقياس تداخل ميكرو سانياك لأجهزة الاستشعار الموزعة للسحابة الإلكترونية التي تشكلها بنية مرنان MEMS متكاملة (أنظمة كهروميكانيكية دقيقة). يتكون مقياس تداخل سانياك من أربعة مجسات للرصد الدقيق مدمجة في حلقة سانياك. يتم تضمين كل من مجسات الرصد الدقيق مع القضبان الفضية لتشكيل تذبذب الموجة البلازمونية. يتم إدخال الضوء المستقطب بطول موجي 1.50 ميكرومتر في مقياس التداخل، والذي يتم استقطابه عشوائيًا في الاتجاهات الصاعدة والنهائية. يمكن التحكم في مخرجات الاستقطاب عن طريق إدخال الزمكان في منفذ سانياك. يتم احتجاز الإلكترونات وتذبذبها بواسطة أوضاع المعرض الهامس (WGMs)، حيث يتم إنشاء الهوائيات البلازمية وتطبيقها على مسابير استشعار الدقة اللاسلكية (WiFi) ودقة الضوء (LiFi)، على التوالي. أربعة مكاسب للهوائي هي 2.59 ديسيبل و 0.93 ديسيبل و 1.75 ديسيبل و 1.16 ديسيبل على التوالي. في التلاعب، يتم تغيير كثافة إلكترون مسبار الاستشعار عن طريق اختلاف طاقة مصدر الإدخال. عندما يتم استثارة سحابة الإلكترون بواسطة الوسط المجهري، يتم الحصول على التغير في كثافة الإلكترون وينعكس على المعلمات المطلوبة. مثل هذا النظام هو جهاز جديد يمكن تطبيقه لتداخل جهاز الدماغ مع مجسات الاستشعار ثنائية الوضع. مستشعرات WGM التي تم الحصول عليها هي 1.35 ميكرومتر−2، 0.90 ميكرومتر−2، 0.97 ميكرومتر−2، و 0.81 ميكرومتر−2، على التوالي. تعمل WGMs كمجس رباعي النقاط للمستشعرات الموزعة لسحابة الإلكترون، حيث يتم الحصول على حساسيات سحابة الإلكترون البالغة 2.31 prads - 1mm3 (الإلكترونات)-1، 2.27 prads -1mm3 (الإلكترونات)-1، 2.22 prads-1mm3(الإلكترونات)-1، و 2.38 prads- 1mm3 (الإلكترونات)-1، على التوالي.

Translated Description (French)

Un interféromètre micro Sagnac est proposé pour des capteurs distribués par nuages d'électrons formés par une structure de résonateur MEMS intégrée (micro-systèmes électromécaniques). L'interféromètre de Sagnac se compose de quatre sondes à microréférence intégrées dans une boucle de Sagnac. Chacune des sondes de microréflexion est intégrée aux barres d'argent pour former l'oscillation de l'onde plasmonique. La lumière polarisée d'une longueur d'onde de 1,50 µm est entrée dans l'interféromètre, qui est polarisé de manière aléatoire dans les directions amont et aval. Les sorties de polarisation peuvent être contrôlées par l'entrée espace-temps au port de Sagnac. Les électrons sont piégés et oscillés par les modes de galerie chuchotante (WGM), où les antennes plasmoniques sont établies et appliquées pour les sondes de détection de fidélité sans fil (WiFi) et de fidélité lumineuse (LiFi), respectivement. Quatre gains d'antenne sont respectivement de 2,59 dB, 0,93 dB, 1,75 dB et 1,16 dB. Lors de la manipulation, les densités d'électrons de la sonde de détection sont modifiées par la variation de puissance de la source d'entrée. Lorsque le nuage d'électrons est excité par le milieu microscopique, le changement de densité électronique est obtenu et réfléchi aux paramètres requis. Un tel système est un nouveau dispositif qui peut être appliqué pour un dispositif cérébral interférant avec les sondes de détection à double mode. Les capteurs WGM obtenus sont 1,35 µm−2, 0,90 µm−2, 0,97 µm−2 et 0,81 µm−2, respectivement. Les WGM se comportent comme une sonde à quatre points pour les capteurs distribués dans les nuages d'électrons, où les sensibilités des nuages d'électrons de 2,31 prads −1 mm3 (électrons) − 1, 2,27 prads −1 mm3 (électrons) − 1, 2,22 prads − 1 mm3(électrons)−1 et 2,38 prads − 1 mm3(électrons)−1 sont obtenues, respectivement.

Translated Description (Spanish)

Se propone un interferómetro micro Sagnac para sensores distribuidos en la nube de electrones formados por una estructura de resonador MEMS integrada (sistemas microelectromecánicos). El interferómetro Sagnac consta de cuatro sondas microscópicas integradas en un bucle Sagnac. Cada una de las sondas de microrización está incrustada con las barras de plata para formar la oscilación de la onda plasmónica. La luz polarizada de 1,50 µm de longitud de onda se introduce en el interferómetro, que se polariza aleatoriamente en las direcciones ascendente y descendente. Las salidas de polarización se pueden controlar mediante la entrada de espacio-tiempo en el puerto Sagnac. Los electrones son atrapados y oscilados por los modos de galería de susurros (WGM), donde se establecen las antenas plasmónicas y se aplican para sondas de detección de fidelidad inalámbrica (WiFi) y fidelidad de luz (LiFi), respectivamente. Cuatro ganancias de antena son 2.59 dB, 0.93 dB, 1.75 dB y 1.16 dB, respectivamente. En la manipulación, las densidades de electrones de la sonda de detección cambian por la variación de potencia de la fuente de entrada. Cuando la nube de electrones es excitada por el medio microscópico, se obtiene el cambio en la densidad de electrones y se refleja en los parámetros requeridos. Dicho sistema es un dispositivo novedoso que se puede aplicar para que el dispositivo cerebral interfiera con las sondas de detección de modo dual. Los sensores WGM obtenidos son 1.35 µm−2, 0.90 µm−2, 0.97 µm−2 y 0.81 µm−2, respectivamente. Los WGM se comportan como una sonda de cuatro puntos para los sensores distribuidos en la nube de electrones, donde se obtienen las sensibilidades de la nube de electrones de 2.31 prads − 1mm3 (electrones) − 1, 2.27 prads − 1mm3(electrones) − 1, 2.22 prads − 1mm3 (electrones) − 1 y 2.38 prads − 1mm3(electrones)−1, respectivamente.

Files

latest.pdf.pdf

Files (1.9 MB)

⚠️ Please wait a few minutes before your translated files are ready ⚠️ Note: Some files might be protected thus translations might not work.
Name Size Download all
md5:ad71cc6ade7a949d2958a856af37b111
1.9 MB
Preview Download

Additional details

Additional titles

Translated title (Arabic)
مستشعرات MEMS الموزعة باستخدام صفيف هوائي بلازموني مضمن بمقياس تداخل سانياك
Translated title (French)
Capteurs MEMS distribués utilisant un interféromètre Sagnac intégré à un réseau d'antennes plasmoniques
Translated title (Spanish)
Sensores MEMS distribuidos que utilizan un interferómetro Sagnac integrado en una matriz de antena plasmónica

Identifiers

Other
https://openalex.org/W4225974487
DOI
10.1007/s11468-021-01577-5

Is supplement to
https://openalex.org/W4366991816 (Other)
https://openalex.org/W3141447964 (Other)
https://openalex.org/W2765328031 (Other)
https://openalex.org/W2580504822 (Other)
https://openalex.org/W2180015210 (Other)
https://openalex.org/W2112026144 (Other)
https://openalex.org/W2059751975 (Other)
https://openalex.org/W2045753504 (Other)
https://openalex.org/W2016541458 (Other)
https://openalex.org/W1988809445 (Other)

GreSIS Basics Section

Is Global South Knowledge
Yes
Country
Thailand

References

  • https://openalex.org/W1998460965
  • https://openalex.org/W2082130314
  • https://openalex.org/W2085980650
  • https://openalex.org/W2114017658
  • https://openalex.org/W2115814560
  • https://openalex.org/W2121546235
  • https://openalex.org/W2134025969
  • https://openalex.org/W2152902309
  • https://openalex.org/W2153523568
  • https://openalex.org/W2162049782
  • https://openalex.org/W2511614264
  • https://openalex.org/W2550022253
  • https://openalex.org/W2734133824
  • https://openalex.org/W2793007910
  • https://openalex.org/W2808386779
  • https://openalex.org/W2904827505
  • https://openalex.org/W2909208749
  • https://openalex.org/W2946949964
  • https://openalex.org/W2983296133
  • https://openalex.org/W2985849463
  • https://openalex.org/W2994903006
  • https://openalex.org/W3006278219
  • https://openalex.org/W3024797575
  • https://openalex.org/W3024967516
  • https://openalex.org/W3025713970
  • https://openalex.org/W3032123752
  • https://openalex.org/W3033372236
  • https://openalex.org/W3036598308
  • https://openalex.org/W3044071720
  • https://openalex.org/W3086406802
  • https://openalex.org/W3097824190
  • https://openalex.org/W3119755050
  • https://openalex.org/W3135440518
  • https://openalex.org/W4245022780