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Accès ouvert déclaré 2026 article

Compact shearing interferometry surface plasmon resonance biosensor based on VCSEL wavelength modulation

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Rattachement africain : tw, fr. Niveau de preuve : code pays fourni par la source.

Le résumé fourni par la source

Abstract Phase-sensitive surface plasmon resonance sensors (pSPRs) offer high detection sensitivity; however, their sophisticated optical design and susceptibility to noise hinder broader adoption. To address such concerns, we propose a new genre of phase-sensitive plasmonic sensors, named shearing interferometery SPR (SiSPR). This novel proposition combines an ‘on-the-chip’ interferometry design and a tailored phase extraction strategy. This design leads to a pSPR level detection sensitivity without compromising robustness and setup simplicity. The SiSPR chip is made of a double-sided coated design, which generates monolithic interferometric sensing performance and minimizes the need for multiple optics required in conventional settings. A vertical cavity surface emitting laser (VCSEL) diode is then used to extract phase information, taking advantage of its wavelength tunability. VCSEL is used both as an optical source and phase modulator, further eliminating the need for phase modulation components. The use of VCSEL current drive to excite phase modulation comes with the challenge of having residual power modulation. Therefore, a digital lock-in amplifier is designed to address this problem. The experimental data reveal that the SiSPR offers low-noise measurements down to 1.4 × 10 −4 rad, with a limit of detection down to 5.5 × 10 − 8 RIU. Meanwhile, the setup still delivers exceptional noise canceling capacity, as shown by its long-term baseline stability over 9000 s. The primary reason for these performances is attributed to the quasi-common-path chip design. Long-term drift issues are further addressed, using the P–S differential phasogram. To fully leverage the benefits of the proposed design, a portable version is realized using a smartphone. An exceptionally low noise level is still achieved under portable configuration. The noise resistance capacity and the potential for miniaturization make SiSPR a highly promising establishment for point-of-care applications in the future.

Ce résumé expose les affirmations des auteurs. BNTIC ne l’interprète pas comme une validation indépendante des résultats.

Le contrôle bibliographique ouvert

DOI retrouvé dans Crossref DOI retrouvé ; titre concordant.

Titre Crossref
Compact shearing interferometry surface plasmon resonance biosensor based on VCSEL wavelength modulation
Date Crossref
11/03/2026
Éditeur
IOP Publishing
Type
journal-article

Ce recoupement confirme des métadonnées liées au DOI. Il ne confirme ni la méthode ni les conclusions de l’étude, et il ne compte pas comme une seconde source scientifique indépendante.

Où se fait cette recherche

  • National Taiwan University Department of Biomedical Engineering pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Chang Gung University of Science and Technology Department of Medical Biotechnology and Laboratory Science pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Chang Gung University pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure
  • Université de Technologie de Troyes pays non établi dans la notice
    Université ou école supérieure

Department of Biomedical Engineering — National Taiwan University, Department of Medical Biotechnology and Laboratory Science — Chang Gung University of Science and Technology et Chang Gung University, avec 1 autre affiliation.

Une affiliation ne permet pas de déduire la nationalité d’un auteur.

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