اندازه گیری نانو جابه جایی با استفاده از حسگرهای کریستال فوتونی
چکیده
در دهه های اخیر ادوات نوری مبتنی بر کریستال های فوتونی به دلیل ویژگی های جالب کریستال های فوتونی مانند تلفات ناچیز، سرعت گروه بسیار پایین، انعطاف پذیری در شکل و ابعاد و همچنین مناسب بودن برای مدارات مجتمع در ابعاد نانو، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. از جمله کاربردهای کریستال های فوتونی، در حسگرهای جابه جایی می باشند. حسگرهای جابه جایی از سه قسمت اصلی تشکیل شده اند که عبارتند از: منبع نور، آشکارساز و همچنین دو قطعه کریستال فوتونی شامل یک موجبر و میکرو کاواک. در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی حسگر جابه جایی بر مبنای کریستال فوتونی دو بعدی با بهبود پارامترهایی مانند حساسیت و ضریب کیفیت انجام شده و نتایج به دست آمده در مقیاس با حسگرهای جابه جایی موجود بیان شده است. برای افزایش حساسیت حسگرها از موجبر با تغییر اندازه شعاع میله ها به جای حذف آنها و برای افزایش ضریب کیفیت کاواک، از کاواک حاصل از حذف سه میله استفاده شده است. در ساختار اول با کمک حذف سه میله و جابه جایی دو میله انتهایی، ضریب کیفیت کاواک به 25000 رسیده و حساسیت حسگر در محدوده جابه جایی صفر تا 0/2μm برابر [〖μm〗^(-1) ] 625/0 شده است. در ساختار دوم که برای جابه جایی در راستای عمودی طراحی شده ضریب کیفیت کاواک 25000 و حساسیت حسگر برابر [〖μm〗^(-1) ] 9/0 در محدوه جابه جایی صفر تا 0/2μm است. سپس حسگر متشکل از حفره های هوا داخل دی الکتریک، می باشد، به ضریب کیفیت کاواک برابر 25000 و حساسیت [〖μm〗^(-1) ]5/2 در محدوده جابه جایی صفر تا 0/02μm دست یافته ایم. در انتها از موجبر با تغییر اندازه شعاع میله ها به جای حذف آنها استفاده شده که در این حالت حساسیت حسگر به [〖μm〗^(-1) ]6/3 در محدوده جابه جایی صفر تا 0/5μm می رسد و در این حالت ضریب کیفیت کاواک در حدود 180 می باشد.