Publication:
Optical vernier effect in interferometric add-drop microring resonator for high-sensitivity sensing

cris.virtual.department#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#
cris.virtual.orcid#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#
cris.virtualsource.department4fca32f5-28af-4e0e-b2ca-f5d41a39e6ce
cris.virtualsource.orcid4fca32f5-28af-4e0e-b2ca-f5d41a39e6ce
dc.contributor.authorNurul Fathinah Azrisham
dc.contributor.supervisorAhmad Fakhrurrazi Ahmad Noorden
dc.date.accessioned2025-05-02T03:02:59Z
dc.date.available2025-05-02T03:02:59Z
dc.date.issued2025
dc.description.abstractThis research investigates the integration of interferometric resonances within a compact add-drop microring resonator (MRR) to address the trade-off between size and sensitivity. While smaller MRRs offer miniaturization benefits, they often suffer from higher bending and scattering losses, leading to reduced quality (Q) factor and limited sensitivity. By incorporating interferometric resonances, this study aims to enhance the sensitivity of the MRR without compromising its compactness. The proposed Integrated Add-Drop (IAD) MRR configuration utilizes a pair of partially reflecting air holes within the bus waveguide to generate these resonances. The optical transfer function (OTF) for the IAD-MRR was derived using the scattering transfer matrix equation. Parametric analysis was conducted to evaluate the effects of ring radius and air hole distance on the free spectral range (FSR) and sensitivity. The results demonstrate that the IAD-MRR offers significantly higher sensitivity compared to conventional add-drop (CAD) MRRs. The optimized IAD configuration achieved a maximum sensitivity of 652.17 nm/RIU, surpassing previously reported values. The IAD-MRR demonstrated a high Q factor of 8.25 x 10^4, a low limit of detection (LOD) of 1.84 x 10^-6 RIU, and a high finesse of 7.57 x 10^3, values considered excellent for MRR applications. This research highlights the potential of the IAD-MRR for developing highly sensitive and compact all-optical sensors, addressing the challenges associated with miniaturized MRR designs.
dc.description.abstractarabicيبحث هذا البحث في تكامل الرنين التداخلي داخل مرنان ميكرورينج مدمج ذو قطرة إضافية (MRR) لمعالجة المفاضلة بين الحجم والحساسية. في حين أن MRRs الأصغر تقدم فوائد تصغير، إلا أنها غالبًا ما تعاني من خسائر أعلى في الانحناء والتشتت، مما يؤدي إلى انخفاض عامل الجودة (Q) ومحدودية الحساسية. من خلال دمج رنين التداخل، تهدف هذه الدراسة إلى تعزيز حساسية MRR دون المساس بانضغاطها. يستخدم تكوين MRR المتكامل المقترح (IAD) زوجًا من ثقوب الهواء العاكسة جزئيًا داخل دليل موجة الحافلة لتوليد هذه الرنين. تم اشتقاق وظيفة النقل البصري (OTF) لـ IAD-MRR باستخدام معادلة مصفوفية نقل الانتثار. تم إجراء التحليل البارامتري لتقييم تأثيرات نصف قطر الحلقة ومسافة ثقب الهواء على النطاق الطيفي الحر (FSR) والحساسية. تظهر النتائج أن IAD-MRR يوفر حساسية أعلى بكثير مقارنة بمعدلات الانخفاض المضافة التقليدية (CAD). حقق تكوين IAD الأمثل حساسية قصوى تبلغ 652.17 نانومتر/RIU، متجاوزًا القيم المُبلغ عنها مسبقًا. أظهر IAD-MRR عامل Q عاليًا قدره 8.25 × 104، وحدًا منخفضًا للكشف (LOD) يبلغ 1.84 × -610 RIU، وبراعة عالية تبلغ 7.57 × 103، وهي قيم تعتبر ممتازة لتطبيقات .MRRيسلط هذا البحث الضوء على إمكانات IAD-MRR لتطوير أجهزة استشعار ضوئية بالكامل شديدة الحساسية والمضغوطة، ومعالجة التحديات المرتبطة بتصميمات MRR المصغرة.
dc.description.callnumberet TK 8305 N9742O 2025
dc.description.cpsemailcps2u@iium.edu.my
dc.description.degreelevelMaster
dc.description.identifierThesis : Optical vernier effect in interferometric add-drop microring resonator for high-sensitivity sensing / by Nurul Fathinah binti Azrisham
dc.description.identityG2213860Nurulfathinahazrisham
dc.description.kulliyahKulliyyah of Science (KOS)
dc.description.notesThesis (MSC)--International Islamic University Malaysia, 2025.
dc.description.physicaldescription1 online resource (xviii, 105 leaves) ; color illustrations.
dc.description.programmeMaster of Science (Physics)
dc.identifier.urihttps://studentrepo.iium.edu.my/handle/123456789/32905
dc.language.isoen
dc.publisherKuantan, Pahang : Kulliyyah of Science, International Islamic University Malaysia, 2025
dc.rightsOWNED BY IIUM
dc.subjectadd-drop microring resonator;vernier effect;sensitivity
dc.subject.lcshOptical wave guides -- Resonators
dc.subject.lcshOptoelectronics
dc.titleOptical vernier effect in interferometric add-drop microring resonator for high-sensitivity sensing
dc.typeMaster Theses
dspace.entity.typePublication
oairecerif.author.affiliation#PLACEHOLDER_PARENT_METADATA_VALUE#

Files

Original bundle

Now showing 1 - 1 of 1
Loading...
Thumbnail Image
Name:
G2213860Nurulfathinahazrisham_SEC.pdf
Size:
17.03 MB
Format:
Adobe Portable Document Format
Description:
Full text.