نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

گروه مهندسی برق، دانشگاه پیام نور

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 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.

کلیدواژه‌ها

[1] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ ساخت آینه در بلورهای فوتونی دو بعدی، فیزیک کوانتومی 1، 1394، 47-52.
[2] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ محدودۀ بسامدی ضریب شکست منفی، چهارمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1391.
[3] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ میکروسنسور، با استفاده از ضریب شکست منفی در بلورهای فوتونی دو بعدی، هفذهمین کنفرانس انجمن و اپتیک فوتونیک ایران، کرمان، 1389.
[4] درانی، زهره؛ کندری، حمیده؛ آینه کامل در بلورهای فوتونی با شکست منفی، ششمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1393.
[5] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ فرامواد و بلورهای فوتونی، انتشارات فکر بکر، تهران، تابستان 1393، فصل اول.
 
 
 
[6] D. Joannopoulos, et al, Photonic Crystals: Molding the Flow of Light, Princeton University Press, second edition, (2008).
[7] Z. Dorrani and M. A. Mansouri-Birjandi, Superlens Biosensor with Photonic Crystals in Negative Refraction, IJCSI 9 (2012) 57-60.
[8] Z. Dorrani, Optical Supertrap with complete photonic lens, Majlesi Journal of Electrical Engineering 3,( 2015) 91-94.
[9] G. Woon Siong, Acoustical Imaging: Techniques and Applications for Engineers, Negative Refraction, Acoustical Metamaterials and Acoustical Cloaking, John Wiley & Sons (2012) 343-368.
[10] Z. Xu, L. Cao, C. Gu, Q. He, and G. Jin, Micro-displacement sensor based on line-defect resonant cavity in photonic crystal. Optics Express14 (2006) 298–305.
[11] D. Yang, H. Tian, and Y. Ji, Micro-displacement sensor based on high-Q nanocavity in slot photonic crystal. Optical Engineering 50 (2011) 544021–544026.
[12] O. Levy, B. Z. Steinberg, M. Nathan, and A. Boag, Ultrasensitive displacement sensing using photonic crystal waveguides. Applied Physics Letters 86, (2005) 104102–104104.
[13] S. Olyaee, S. Hamedi, and Z. Dashtban, Design of electronic sections for nano-displacement measuring system. Frontiers of Optoelectronics in China 3 (2010) 376–381.
[14] S. Olyaee and S. M. Nejad, Design and simulation of velocity and displacement measurement system with subnanometer uncertainty based on a new stabilized laser Doppler-interferometer. The Arabian Journal for Science and Engineering 32 (2007) 89–99.
[15] S. Olyaee and A. A. Dehghani, High resolution and wide dynamic range pressure sensor based on two-dimensional photonic crystal. Photonic Sensors 2 (2012) 92–96.
[16] S. Olyaee, A. Naraghi, and V. Ahmadi, High sensitivity evanescent-field gas sensor based on modified photonic crystal fiber for gas condensate and air pollution monitoring. Optik 125 (2014) 596–600.
[17] S. Olyaee,and M. Azizi, Micro-Displacement Sensor Based on High Sensitivity Photonic Crystal. Photonic Crystals 4 (2014) 220–224.
[18] X.C. Yang, Y. Lun, M.T. Wang, J.Q. Yao, A photonic crystalfiber glucose sensorfilled with silver nanowires, Optics Communications 359 (2016) 279–284.