نوع مقاله : پژوهشی

نویسنده

کارشناسی ارشد، مربی، گروه فیزیک، دانشگاه پیام نور

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 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

کلیدواژه‌ها

[1] محرمی, مهسا و محمد کوهی، بررسی حساسیت سنسور فیبر نوری بر اساس تشدید پلاسمون سطحی بانانو لایه‌های فلزی، بیست و یکمین کنفرانس اپتیک و فوتونیک ایران و هفتمین کنفرانس مهندسی و فناوری فوتونیک ایران، تهران، دانشگاه شهید بهشتی، 1393، صفحه 133-136.
[2] زهره درانی، شبیه‌سازی میکروسنسور اندازه‌گیری با استفاده از بلور فوتونی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، 1395، صفحه 17-22.
[3] رضا عبدی قلعه؛ رضا سلدوزی؛ امیر مدنی؛ وحید فلاحی، خواص تراگسیلی بلورهای فوتونی یک بعدی شامل لایۀ نقص مگنتواپتیکی با اپسیلون - نزدیک – صفر، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 7-14.
[4] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ ساخت آینه در بلورهای فوتونی دو بعدی، فیزیک کوانتومی 1، 1394، 47-52.
[5] درانی، زهره؛ کندری، حمیده؛ آینه کامل در بلورهای فوتونی با شکست منفی، ششمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1393.
[6] درانی، زهره؛ منصوری بیرجندی، محمدعلی؛ محدودۀ بسامدی ضریب شکست منفی، چهارمین کنفرانس مهندسی برق و الکترونیک ایران، گناباد، 1391.
[7] 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.
[8] حسن پاکارزاده؛ رضوان درخشان، تأثیر پارامترهای ساختاری بر مشخصه‌های مد تارهای بلور فوتونی در ناحیه مخابراتی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، پاییز 1395، صفحه 9-16.
[9] طاهره فروتن‌فرد کمار علیا؛ علی واحدی، مطالعۀ وابستگی دمایی بلور فوتونی سه‌گانه دی‌الکتریک- بلورمایع- دی‌الکتریک در یک بعد با ضخامت‌های مختلف، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 29-34.
[10] داود جعفری؛ مرتضی مختاری قلندری؛ مصطفی صحرائی، نور کند در موج‌بر بلور فوتونی پرشده با سیال نوری، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 35-40.
[11] ربابه طالب‌زاده؛ مهرداد باوقار، فیلترهای تنظیم‌پذیر چندکاناله مبتنی بر نانوبلور فوتونی ابررسانا تحت تابش پرتو گاوسی، اپتوالکترونیک، دوره 1، شماره 1، تابستان 1395، صفحه 47-50.
 
 
[12] A. Ahmmed, et. al, Photonic crystal fiber based plasmonic sensors. Sensors and Actuators B 243 (2017) 311–325.
[13] L. Wang, R.J.H. Ng, S. Safari Dinachali, M. Jalali, Y. Yu, J.K. Yang, Large area plasmonic color palettes with expanded gamut using colloidal self-Assembly, ACS Photonics (2016).
[14] A.A. Rifat, G. Mahdiraji, Y.M. Sua, R. Ahmed, Y. Shee, F.M. Adikan, Highly sensitive multi-core flat fiber surface plasmon resonance refractive index sensor, Opt. Express 24 (2016) 2485–2495
[15] R. Ahmed, A.A. Rifat, A.K. Yetisen, S.H. Yun, S. Khan, H. Butt, Mode-multiplexed waveguide sensor, J. Electromagn. Waves Appl. 30 (2016) 444–455.
[16] B. Shuai, L. Xia, D. Liu, Coexistence of positive and negative refractive index sensitivity in the liquid-core photonic crystal fiber based plasmonic sensor, Opt. Express 20 (2012) 25858–25866.
[17] A. Nooke, U. Beck, A. Hertwig, A. Krause, H. Krüger, V. Lohse, et al., On the application of gold based SPR sensors for the detection of hazardous gases, Sens. Actuators B 149 (2010) 194–198.
[18] C.E. Berger, J. Greve, Differential SPR immunosensing, Sens. Actuators B 63 (2000) 103–108.
[19] T.T. Goodrich, H.J. Lee, R.M. Corn, Direct detection of genomic DNA by enzymatically amplified SPR imaging measurements of RNA microarrays, J. Am. Chem. Soc. 126 (2004) 4086–4087.
[20] Z. Dorrani, M. A. Mansouri-Birjandi, Superlens  Biosensor  with Photonic Crystals in Negative Refraction, International Journal of Computer Science Issues, Vol. 9, Issue 3, No 1, (2012), 57-60.