Разработка и исследование интегральных модулей в субмиллиметровом диапазоне волн для биологических применений / Design and Investigation Integral Module in Submillimeter Frequency Range for Biological Applications

Ахумян А.А. / Akhoumyan, A.A.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Баша М. / Basha, M.
Университет Ватерлоо, Канада / RUS Университет Ватерлоо, Канада
Гигоян С. С. / Gigoyan, S. S.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Гигоян С. С. / Gigoyan, S. S.
Ереванский государственый университет / RUS Ереванский государственый университет
Мадосян Л. В. / Madosyan, L. V.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Меликян Р. Л. / Melikyan, R. L.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Саргсян С. А. / Sargsyan, S.A.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Сафави С. / Safavi-Naeini, S.
Университет Ватерлоо, Канада / RUS Университет Ватерлоо, Канада
Таеб А. / Taeb, A.
Университет Ватерлоо, Канада / RUS Университет Ватерлоо, Канада
Яйлоян С. / Yayloyan, S. M.
Институт радиофизики и электроники НАН Армени / RUS Институт радиофизики и электроники НАН Армени
Выпуск в базе РИНЦ
Ахумян А.А., Баша М., Гигоян С. С., Гигоян С. С., Мадосян Л. В., Меликян Р. Л., Саргсян С. А., Сафави С., Таеб А., Яйлоян С. Разработка и исследование интегральных модулей в субмиллиметровом диапазоне волн для биологических применений // Физические основы приборостроения. 2013. Т. 2. № 2(7). С. 26–33. DOI: 10.25210/jfop-1302-026033
Akhoumyan, A.A., Basha, M., Gigoyan, S. S., Gigoyan, S. S., Madosyan, L. V., Melikyan, R. L., Sargsyan, S.A., Safavi-Naeini, S., Taeb, A., Yayloyan, S. M. Design and Investigation Integral Module in Submillimeter Frequency Range for Biological Applications // Physical Bases of Instrumentation. 2013. Vol. 2. No. 2(7). P. 26–33. DOI: 10.25210/jfop-1302-026033

Аннотация: Разработан и исследован интегральный модуль в субмиллиметровом диапазоне волн. Модуль состоит из диэлектрического волновода, связанного с диэлектрическим резонатором, выполненных из высокоомного кремния на стеклянной подложке. В кремниевом резонаторе возбуждается серия азимутальных мод типа шепчущей галереи, который может быть использован для спектральных исследований биологических веществ.
Abstract: A low-complexity/low-cost whispering gallery mode (WGM) resonator coupled to a dielectric waveguide, working in sub-millimeter wave range of frequency, is proposed. The structure is based on a Silicon-OnGlass (SOG) technology. Using different type of experiments, the validity of design and functionality of system are verified. Excitation of four pure WGH modes in the range of 145-220 GHz for disc resonators is experimentally demonstrated for the first time. The proposed structure can potentially be used as a lowcost/complexity and sensitive sensor for various biochemical applications.
Ключевые слова: диэлектрический резонатор, азимутальный типмод, dielectric waveguide, dielectric resonator, диэлектрический резонатор

Литература / References
  1. Federici, J.F., Schulkin, B., Huang, F., Gary, D., Barat, R., Oliveira, F., and Zimdars, D. THz Imaging and Sensing for Security Applications — Explosives, Weapons and Drugs //Semiconductor Science and Technology. 2005. Vol. 20. P. 266–S280.
  2. Lutti, J., Langbein, W., and Borri, P. A Monolithic Optical Sensor Based on Whispering- Gallery Modes in Polystyrene Microspheres // Apply. Phys. Lett. 2008. Vol. 93. 151103.
  3. Taeb, A., Gigoyan, S., Gholamreza, Rafi, Safavi-Naeini, S., and Neshat, M. A Low Cost and Sensitive Sensor Based on the Whispering Gallery Mode at D-Band // Proceeding EuMW. 2011. P. 615–618.
  4. Neshat, M., Gigoyan, S., Saeedkia, D., and
  5. Safavi-Naeini, S. Traveling-Wave Whispering Gallery Resonance Sensor in mm-Wave Range // Electronics Letters. 2008. Vol. 44. No. 17. P. 1020–1022.
  6. Kheir, Mohamed S., Hammad, Hany F., and
  7. Omar, Abbas S. Experimental Investigation of Whispering-Gallery-Mode Dielectric Resonators for Biplogical Material Characterization // Conference on Precision Electromagnetic Measurements (CPEM), Daejeon, Korea. 13–18 June, 2010. P. 285–286.
  8. Jiao, X.H., Guillon, P., Bermudez, L.A., and Auxemery, P. Whispering Gallery Modes of Dielectric Structures: Applications to Millimeter-Wave Band-Stop Filters // IEEE Trans. On Microwave Theory and Techniques. 1987. Vol. 35. No. 12. P. 1169–1175.
  9. Kajfez, D. And Guillon, P. (Eds.) Dielectric Resonators. Noble Publishing Corporation, Atlanta, 1998.
  10. Pierre-Yves Bourgeois and Vincent Giordano. Simple Model for the Mode-Splitting Effect in Whispering-Callery-Mode Resonators // IEEE Transaction on Microwave Theory and Techniques. October 2005. Vol. 53. No. 10.
  11. Marcatili, E.A.J. Dielectric Rectangular Waveguide and Dielectric Coupler for Integrated Optics // The Bell System Technical Journal. 1969. Vol. 48. P. 2071–2102.
  12. Jiao, X.H., Guillon, P., and Bermudez, L.A. Resonant Frequencies of Whispering-Gallery Dielectric Resonator Modes // IEEE Proceedings (Microwaves, Antennas and Propagation). December 1987. Vol. 134. Iss. 6. P. 497–501.
  13. Ge, Liu, Shenggang, Liu, and Jianqiang, Wu. Theorotical Analysis of Whispering-Galerey-Mode Ring Dielectric Resonator // International Journal of Infrared and Millimeter Waves. 1995. Vol. 16. Iss. 3. P. 630–639.
  14. Badnilcar, S.L., Shanmugan, N., and Murthy, V.R.K. Resonant Frequencies of Whispering Gallery Modes of Dielectric Resonator // Defence Science Journal. 2001. Vol. 51. No. 2. P. 189–193.