طراحی و شبیه‌سازی نانو سنسور مبتنی بر رزوناتور حلقه مربعی فوتونیک کریستالی برای اندازه‌گیری فشار

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

دانشکده مهندسی برق، واحد نجف آباد، دانشگاه آزاد اسلامی، نجف آباد، ایران

چکیده

در این مقاله، یک نانو سنسور مبتنی بر رزوناتور حلقه مربعی فوتونیک کریستالی برای اندازه گیری فشار طراحی و شبیه سازی شده است که عملکرد آن بر اساس تغییرات ضریب شکست سیلیکون و طول موج رزونانس می باشد. این نانو سنسور برای اندازه گیری فشار در محدوده GPa 0 تا GPa 8 پیشنهاد شده است. برای تشخیص محدوده طول موج رزونانس سنسور فشار، در محاسبه شکاف باند فوتونی از روش بسط امواج تخت و همچنین برای به دست آوردن پارامترهای عملیاتی سنسور از روش تفاضل متناهی در حوزه زمان استفاده شده است. مقدار حساسیت و فاکتور کیفیت نانو سنسور فشار طراحی شده به ترتیب برابرnm/GPa ۸ و 55/995 است. ساختار سنسور به علت سایز کوچک و فشرده، مناسب برای استفاده در صنعت نانوالکترو مکانیک نوری و فناری‌های نانو می‌باشد.
 

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

Design and simulation of nanosensor based on crystal photonic square ring resonator for pressure measurement

[1] S. Robinson, N. Dhanlaksmi, Photonic
Sensors 7(1), 11–19, (2017).
[2] S. Robinson, R. Nakkeeran, Optik,
123(5):451-457, (2011).
[3] BR. Singh, S. Rawal, Optical Society of
America A, 32(12), 2260–2263, (2015).
[4]K. Venkatachalam, S. Robinson, SK.
Dhamodharan, Opto-Electron Rev 25(2),
74–79. (2017).
[5] RV. Nair, R. Vijaya, Prog Quant
Electron 34(3), 89–134, (2010).
[6] DF. Dorfner, T. Hürlimann, T. Zabel,
LH. Frandsen, G. Abstreiter, Appl Phys
Lett 93(18):181103, (2008).
[7] R. Rajasekar, S. Robinson, Plasmonics,
14,1-13, (2018).
[8]T. Dharchana, A. Sivanantharaja, S.
Selvendran, Advances in Natural and
Applied Sciences, 11(7):26–30, (2017).
[9] L. Zhang, J. Lou, L. Tong Photon Sens
1(1), 31–42, (2011).
[10]Y. Zhang, J. Huang, X. Lan, L. Yuan,
H. Xiao, Opt Eng 53(6):067101, (2014).
[11] H. Xu, M. Hafezi, J. Fan, JM. Taylor,
GF. Strouse, Z. Ahmed, Opt Express 22(3),
3098–3104, (2014).
[12] Y. Zhao, Y-n. Zhang, LV. Ri-Qing, J.
Li, J Lightwave Technol 35(16),3440–
3446, (2017).
[13] X. Qian, Y. Zhao, Y-n. Zhang, Q.
Wang, Sensors Actuators B Chem
228,665–672, (2016).
[14] S. Jindal, S. Sobti, M. Kumar, S.
Sharma, M.K. Pal,. IEEE Sensors Journal
16(10), 3705–3710, (2016).
[15] M. Saleh, M. Farhat, M.F.O Hameed,
N. Fayez, M. El-Okr, S. Obayya, Applied
Computational Electromagnetics Society
Journal. 31. 836, (2016).
[16] P. Sharma, P. Sharan. Int J Emerg
Technol Adv Eng 4(1),702–706, (2014).
[17] H. Chopra, RS. Kaler, B. Painam, J
Nanophotonics 10(3), 036011, (2016).
[18]F.L. Hsiao, C. Lee, Journal of Micro/
Nanolithography, MEMS, and MOEMS,
10(1), 013001, (2011).
[19] S. Robinson, R. Nakkeeran, Photon
Sens 2(2),187–192, (2012).
[20] R. Arunkumar, T. Suganya, S.
Robinson, Int J Photon Opt Technol
3(1):30–33, (2017).
)931
8
دنیای نانو، سال پانزدهم )
دنیایاننو انو فناوری ایران انجمن ن ISC ترویجی - فصلنامه علمی03
[
2
1
] MT. Tinker, JB. Lee, Optics Express
13(18):717
4
–7188, (2005).
[2
2
] AK. Goyal, S. Pal, Optik 126(2):240

243, (2015).
[2
3
] B. Li, C. Lee, Sens Actuators A Phys
172(1):61
–68, (2011).
[24
]
F
.
H
u, H. Zhao, X. g. Qiao, Y. Li,
D
.
Zhao, Z. Yong, Optoelectron Lett
7(6):419
–422, (2011).
[2
5
] L. Huang, H. Tiana, D. Yang, J. Zhou,
Q. Liu, P. Zhang, Y. Ji , Opt Commun 332 و
42
–49, (2014).
[
2
6]M. Huang, Int J Solids Struct
40(7):1615
–1632, (2003).
[
2
7]K.V. Shanthi, S. Robinson, Photon
Sens 4(3)
,248
–253, (2014).