الهام بهمنی؛ جعفر عمادی
چکیده
پایش سلامت همواره یکی از چالش‌های مهم در حوزه پزشکی بوده است که این مورد توسط حسگرها پایش می‌شود. در این میان، اما حسگرهای نوری بالاخص حسگرهای نوری مبتنی بر بلور فوتونی جایگاه ویژه‌ای دارند. به همین منظور در این مقاله، به ارائه یک نمونه حسگر نوری با استفاده از بلور فوتونی به منظور پایش و تشخیص چهار نوع از سلول‌های سرطانی اقدام شده‌است. ...
بیشتر
پایش سلامت همواره یکی از چالش‌های مهم در حوزه پزشکی بوده است که این مورد توسط حسگرها پایش می‌شود. در این میان، اما حسگرهای نوری بالاخص حسگرهای نوری مبتنی بر بلور فوتونی جایگاه ویژه‌ای دارند. به همین منظور در این مقاله، به ارائه یک نمونه حسگر نوری با استفاده از بلور فوتونی به منظور پایش و تشخیص چهار نوع از سلول‌های سرطانی اقدام شده‌است. ساختار حسگر زیستی بلور فوتونی پیشنهادی از نوع دوبعدی و از جنس سیلیکون و در بستر هوا طراحی شده‌است. ساختار مذکور، توسط موجبرهای ورودی و خروجی و تشدیدگرهای نقطهای طراحی شده‌است. پس از انجام شبیهسازیها و تحلیل و بررسیهای صورت گرفته، میزان حساسیت ساختار پیشنهادی در محدوده nm/RIU 500 با میزان ضریب کیفیت بالای 600 گزارش شده‌است. نتایج مناسب ساختار به همراه سادگی و کوچکی ساختار که در حد میکرومتری است، ساختار پیشنهادی را برای کاربردهای زیست حسگری در حوزه پزشکی مناسب نموده است. لازم به ذکر است که در جهت تحلیل ساختار، از روشهای عددی از جمله روش تفاضل متناهی حوزه زمان به منظور بدست آوردن نتایج طیف خروجی ساختار و از روش بسط موج تخت در جهت تحلیل محدوده شکاف باند فوتونی ساختار بلور فوتونی اولیه بهره برده شده است.
مهدی پزشکیان؛ حسین شاهمیرزایی
چکیده
در این مقاله بررسی کاملی درزمینه دروازه‌های منطقی بلور نوری صورت گرفته است. همچنین چندین دروازه در طول‌موج‌های فرابنفش و فروسرخ (محدوده مخابراتی 1500 نانومتر) طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. در تمامی موارد شرایط مرزی جاذب کامل در نظر گرفته‌شده است.در ابتدا نحوه ساخت موجبر ارائه‌شده است که از این موجبر طراحی شده برای ساخت تقسیم‌کننده ...
بیشتر
در این مقاله بررسی کاملی درزمینه دروازه‌های منطقی بلور نوری صورت گرفته است. همچنین چندین دروازه در طول‌موج‌های فرابنفش و فروسرخ (محدوده مخابراتی 1500 نانومتر) طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. در تمامی موارد شرایط مرزی جاذب کامل در نظر گرفته‌شده است.در ابتدا نحوه ساخت موجبر ارائه‌شده است که از این موجبر طراحی شده برای ساخت تقسیم‌کننده استفاده می‌شود. سپس با کمک این موجبر یک حلقه تشدیدگر طراحی می‌گردد. در این شبیه‌سازی سعی بر این شده است که زمان عملگر دروازه را کاهش یابد. که برای این منظور از تقسیم‌کننده‌ها به‌صورت ترکیب‌کننده سازنده امواج در مرکز دروازه استفاده کرده‌ایم. این دروازه‌ها پاسخ زمانی بسیار کوتاه در حدود 0.3فمتو ثانیه به پرتو نور ورودی می‌دهند. در محدوده مخابراتی از سیلیسیوم برای ساخت دروازه استفاده‌شده است. و همچنین در مرکز دروازه از تداخل‌سنج ماخ زندر به‌جای ترکیب‌کننده توان استفاده‌شده است که زمان پاسخ را افزایش می‌دهد؛ و در این محدوده پاشندگی ماده سیلیسیوم در نظر گرفته‌شده است. یکی دیگر از مزیت های این دروازه‌ها ورودی و خروجی در یک سمت می‌باشند که می‌توان در مدارات مجتمع از آن استفاده نمود. برای شبیه‌سازی دروازه و مشاهده و تجزیه‌وتحلیل نتایج از نرم‌افزار قدرتمند RSOFT استفاده شده است. همچنین محاسبات شکاف باند روش بسط موج تخت PWE با همین نرم‌افزار انجام‌گرفته است و در محاسبات طول‌موج خروجی دروازه از روش تفاضل متناهی حوزه زمان از FDTD استفاده‌شده است.
زهرا عینی؛ کریم میلانچیان
چکیده
در این مقاله، ما امواج سطحی قطبیده TM درسطح بلور فوتونی نیمه بی نهایت یک بعدی با لایه کلاهکی که به شکل بلور غیرخطی تک محوری است با استفاده از انتگرال اول معادلات ماکسول بصورت تحلیلی بررسی نموده ایم. لایه کلاهک مورد نظر را به شکل غیرخطی خود-واکانونی کننده در نظر گرفته و با استفاده از روش انتگرال اول معادلات ماکسول، پاشندگی امواج سطحی ...
بیشتر
در این مقاله، ما امواج سطحی قطبیده TM درسطح بلور فوتونی نیمه بی نهایت یک بعدی با لایه کلاهکی که به شکل بلور غیرخطی تک محوری است با استفاده از انتگرال اول معادلات ماکسول بصورت تحلیلی بررسی نموده ایم. لایه کلاهک مورد نظر را به شکل غیرخطی خود-واکانونی کننده در نظر گرفته و با استفاده از روش انتگرال اول معادلات ماکسول، پاشندگی امواج سطحی قطبیده TM را در حضور این لایه کلاهک بطور تحلیلی بدست آورده ایم. بلور فوتونی تک بعدی در دو نوع بلور فوتونی شامل متاماده (که از لایه های متناوب چپگرد و راستگرد ساخته شده است) و بلور فوتونی معمولی بررسی شده است. نتایج ما نشان می دهدکه در میان این دو ساختار، تنها دربلور فوتونی شامل متاماده، پاشندگی امواج سطحی با شدت میدان الکترومغناطیسی در سطح لایه کلاهک غیرخطی خود-واکانونی کننده قابل کنترل است. همچنین با مقایسه نتایج بدست آمده با روش بازتاب کلی( ATR ) در حالت خطی، دریافتیم که نتایج حاصله از هر دو روش با هم در انطباق هستند.
عبدالرسول قرائتی؛ زینب زارع
دوره 2، شماره 2 ، آذر 1396، ، صفحه 17-24
چکیده
در این مقاله، با استفاده از روش ماتریس انتقال، طیف عبوری بلور فوتونی یک بعدی دولایه‌ای بی‌نظم را با نقص بررسی خواهیم کرد و دو حالت بی‌نظمی مربوط به ضخامت و طول اپتیکی را در نظر گرفته و جابه جایی طول موج مد نقص را در این دو حالت در دو قطبش TE و TM بررسی خواهیم کرد. مشاهده می‌شود که با افزایش مرتبه بی‌نظمی در هر دو حالت متقارن و نامتقارن ...
بیشتر
در این مقاله، با استفاده از روش ماتریس انتقال، طیف عبوری بلور فوتونی یک بعدی دولایه‌ای بی‌نظم را با نقص بررسی خواهیم کرد و دو حالت بی‌نظمی مربوط به ضخامت و طول اپتیکی را در نظر گرفته و جابه جایی طول موج مد نقص را در این دو حالت در دو قطبش TE و TM بررسی خواهیم کرد. مشاهده می‌شود که با افزایش مرتبه بی‌نظمی در هر دو حالت متقارن و نامتقارن و در دو مورد بی‌نظمی ضخامت و طول اپتیکی، مدهای نقص به سمت طول موجهای بیشتر جابه جا میشوند. به علاوه، با افزایش زاویه فرودی در یک مرتبه بی‌نظمی ثابت، مد نقص به سمت طول موجهای کوتاه تر جابه جا می‌شود. میزان جابه جایی در قطبش TE همواره بیشتر از قطبش TM است. همچنین، در حالت متقارن، با افزایش مرتبه بی‌نظمی ارتفاع مدهای نقص افزایش مییابد.
انسیه محبی؛ نرگس انصاری؛ فاطمه شهشهانی
دوره 2، شماره 1 ، شهریور 1396، ، صفحه 9-20
چکیده
امروزه نانوساختار‌های گرافن استعداد چشمگیری برای استفاده در کاربردهایاپتوالکترونیک غیرخطی مانند فیلترهای باندگذر باریک از خود نشان داده‌اند. در این مقاله، میزان جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل لایه‌های دی‌الکتریک Ta2O5 و SiO2 و لایه گرافن به عنوان نقص ساختار که دارای خاصیت غیرخطی نوری است، از جنبه نظری بررسی شده است. به دلیل پذیرفتاری ...
بیشتر
امروزه نانوساختار‌های گرافن استعداد چشمگیری برای استفاده در کاربردهایاپتوالکترونیک غیرخطی مانند فیلترهای باندگذر باریک از خود نشان داده‌اند. در این مقاله، میزان جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل لایه‌های دی‌الکتریک Ta2O5 و SiO2 و لایه گرافن به عنوان نقص ساختار که دارای خاصیت غیرخطی نوری است، از جنبه نظری بررسی شده است. به دلیل پذیرفتاری غیرخطی مرتبۀ سوم قوی گرافن، اثر اپتیکی کر یکی از اثرات غالب در ساختار مورد مطالعه است. نتایج مطالعات نظری حاکی از آن است که میزان جذب ساختار با تغییر دورۀ تناوب، قطبش، زاویۀ فرود و شدت نور فرودی تنظیمپذیر است. محاسبات نشان می‌دهد که در طول موج 818 نانومتر می‌توان به دو مقدار جذب 99/0 و صفر به ترتیب در شدتهای کمتر از و در شدتهای بالاتر از دست یافت. بررسی نظری ساختار در ناحیۀ طول موج مرئی با روش ماتریس انتقال، TMM، انجام شده است.
زهره درانی
دوره 1، شماره 4 ، خرداد 1396، ، صفحه 47-52
چکیده
در این مقاله با استفاده از ساختارهای بلور فوتونی دو بعدی، حسگر پلاسمون سطحی طراحی شد. این ساختار ، آرایه‌ای شش ضلعی است که در هر ضلع آن 7 حفره دایروی قرار گرفته است. جنس حفره‌های دایروی هواست که در یک زمینۀ سیلیکونی قرار داده شده است و حفره‌ها در یک آرایش مثلثی چیده شده‌اند. با ایجاد نقص در مرکز ساختار و اضافه کردن میله هایی از جنس نقره ...
بیشتر
در این مقاله با استفاده از ساختارهای بلور فوتونی دو بعدی، حسگر پلاسمون سطحی طراحی شد. این ساختار ، آرایه‌ای شش ضلعی است که در هر ضلع آن 7 حفره دایروی قرار گرفته است. جنس حفره‌های دایروی هواست که در یک زمینۀ سیلیکونی قرار داده شده است و حفره‌ها در یک آرایش مثلثی چیده شده‌اند. با ایجاد نقص در مرکز ساختار و اضافه کردن میله هایی از جنس نقره آرایش جدیدی ایجاد می‌شود. با استفاده از شبیه‌سازی تفاضل محدود در حوزه زمان [1](FDTD) روی این ساختار، تلفات برحسب طول موج به دست میآید. با تغییر ضریب شکست ناحیه حساس، تشدید در یک طول موج اتفاق میافتد. در صورت تغییر ضریب شکست ناحیه حساس، طول موجی که در آن تشدید اتفاق میافتد تغییر میکند و شیفت مییابد. این ویژگی، ساختار را مناسب استفاده جهت حسگر مینماید. این حسگر، بسته به نوع ماده حساس در سیستمهای مختلف و کاربردهای گستردهای مورد استفاده قرار میگیرد که می‌توان به مانیتورینگ محیط، تشخیص مایعات و گازها و نیز تشخیص پزشکی اشاره نمود. [1] finite difference time domain
زهرا عینی
دوره 1، شماره 3 ، اسفند 1395، ، صفحه 35-42
چکیده
در این مقاله امواج جای‌گزیده TM ایجاد شده در فصل مشترک میان ساختارهای تناوبی دارای نقص ضریب شکست و محیط همگن اعم از معمولی و متاماده بر اساس طیف ATR بررسی و نشان داده شده است در حالتی که محیط همگن هوا باشد، دو دره در طیف ATR ایجاد می‌شود که یکی نشانگر مد سطحی و دیگری مد جای‌گزیده نقص است. همچنین پیدایش این مدها هم به میزان تغییرات ضریب شکست ...
بیشتر
در این مقاله امواج جای‌گزیده TM ایجاد شده در فصل مشترک میان ساختارهای تناوبی دارای نقص ضریب شکست و محیط همگن اعم از معمولی و متاماده بر اساس طیف ATR بررسی و نشان داده شده است در حالتی که محیط همگن هوا باشد، دو دره در طیف ATR ایجاد می‌شود که یکی نشانگر مد سطحی و دیگری مد جای‌گزیده نقص است. همچنین پیدایش این مدها هم به میزان تغییرات ضریب شکست لایۀ نقص بستگی دارد همینطور نشان داده شده است در حالتیکه فصل مشترک ساختار تناوبی متاماده قرار بگیرد، فقط امکان تشکیل مد جای‌گزیده نقص وجود دارد. علاوه بر این وقتی متاماده به عنوان نقص در ساختار تناوبی قرار بگیرد، فقط یک دره در طیف ATR ایجاد می‌شود که بسته به مقدار تغییر ضریب شکست، یا مد سطحی و یا مد جای‌گزیده نقص خواهیم داشت.
زهرا مجرد؛ ربابه طالب‌زاده
دوره 1، شماره 3 ، اسفند 1395، ، صفحه 59-66
چکیده
در این مطالعه، طیف تراگسیل یک بلور فوتونی ناهمسان‌گرد یک بعدی با بهره‌گیری از روش ماتریس انتقال برای هر دو حالت قطبش TE و TM مطالعه شده است. نشان دادیم به دلیل وجود لایه ناهمسان‌گرد در ساختار بلور فوتونی مورد مطالعه، گاف براگ موسوم به گاف باند فوتونی ناهمسان‌گرد ایجاد می‌شود. نتایج نشان داد که گاف براگ ناهمسان‌گرد به شدت به جهت محور ...
بیشتر
در این مطالعه، طیف تراگسیل یک بلور فوتونی ناهمسان‌گرد یک بعدی با بهره‌گیری از روش ماتریس انتقال برای هر دو حالت قطبش TE و TM مطالعه شده است. نشان دادیم به دلیل وجود لایه ناهمسان‌گرد در ساختار بلور فوتونی مورد مطالعه، گاف براگ موسوم به گاف باند فوتونی ناهمسان‌گرد ایجاد می‌شود. نتایج نشان داد که گاف براگ ناهمسان‌گرد به شدت به جهت محور نوری لایه ناهمسان‌گرد و زاویه پرتوی فرودی وابسته است. ساختار مورد مطالعه میتواند به عنوان بازتابندۀ تمام سویه در بعضی از فرکانسها مورد استفاده قرار گیرد.
زهره درانی
دوره 1، شماره 2 ، آذر 1395، ، صفحه 17-22
چکیده
در این مقاله با استفاده از ساختارهای بلور فوتونی دو بعدی، یک میکروسنسور جابه‌جایی طراحی کردیم. این ساختار شامل یک شش‌ضلعی است که در هر ضلع آن 7 حفره قرار گرفته است. جنس حفره‌ها هواست که در یک زمینۀ سیلیکونی قرار داده شده است. حفره‌ها در یک آرایش مثلثی چیده شده‌اند. در این میکروسنسور ابتدا با استفاده از شبیه‌سازی روش تفاضل محدود حوزۀ ...
بیشتر
در این مقاله با استفاده از ساختارهای بلور فوتونی دو بعدی، یک میکروسنسور جابه‌جایی طراحی کردیم. این ساختار شامل یک شش‌ضلعی است که در هر ضلع آن 7 حفره قرار گرفته است. جنس حفره‌ها هواست که در یک زمینۀ سیلیکونی قرار داده شده است. حفره‌ها در یک آرایش مثلثی چیده شده‌اند. در این میکروسنسور ابتدا با استفاده از شبیه‌سازی روش تفاضل محدود حوزۀ زمان مقادیر بهینه فرکانس کاری و ثابت شیکه بلور فوتونی محاسبه شد. شدت موج منتشر شده در فاصله دو میکرومتری سمت چپ ساختار به دست آمد. در این فاصله تغییرات موج منتشر شده نسبت به جابجایی تغبیرات خطی داشت. حساسیت این سنسور به دست آمد. بنابر مقادیر به دست آمده این ساختار در طول موج مناسب قابلیت استفاده به عنوان میکروسنسور را دارد که از حساسیت بسیار خوبی نیز برخوردار است.
این میکروسنسور جابجایی در سیستمهای اندازه‌گیری مانند سیستمهای میکروالکترومکانیکی، فضایی - هوایی، مانیورینگ سلامتی و نیز در بسیاری از حوزههای مهندسی کاربرد دارد.
داود جعفری؛ مرتضی مختاری قلندری؛ مصطفی صحرائی
دوره 1، شماره 1 ، شهریور 1395، ، صفحه 35-40
چکیده
در این مقاله خواص نور کند در یک موجبر بلور فوتونی با نقص خطی بررسی شده است و برای بهبود مشخصه‌های نور کند از تکنیک تزریق سیال نوری در حفره‌های هوا استفاده شده است. برای ساختار موجبر پیشنهادی منحنی‌های پاشندگی، ضریب گروه و پاشندگی سرعت گروه با روش بسط موج تخت دو بعدی محاسبه شده است. محاسبات عددی نشان می‌دهد که با افزایش ضریب شکست ...
بیشتر
در این مقاله خواص نور کند در یک موجبر بلور فوتونی با نقص خطی بررسی شده است و برای بهبود مشخصه‌های نور کند از تکنیک تزریق سیال نوری در حفره‌های هوا استفاده شده است. برای ساختار موجبر پیشنهادی منحنی‌های پاشندگی، ضریب گروه و پاشندگی سرعت گروه با روش بسط موج تخت دو بعدی محاسبه شده است. محاسبات عددی نشان می‌دهد که با افزایش ضریب شکست سیال نوری تزریق شده به حفره‌های دایروی هوا، مشخصه‌های نور کند بهبود مییابند.