طراحی سنسور ضریب شکستی بر پایه فیبر کریستال فوتونی دو هسته ای با استفاده از روابط ریاضی موجود و شبیه سازی

سنسورهای ضریب شکستی یکی از سنسورهای پرکاربرد در صنعت بیوالکترونیک و الکترونیک نوری هستند. استفاده از مواد و ساختارهایی که بتواند ضریب شکست مواد ناشناس را تشخیص دهد دارای کاربردهای مهمی در بیو شیمی و مهندسی پزشکی می باشد. در این مقاله یک نوع فیبر بلور فوتونی دو هسته ای برپایه پلیمر برای سنجش ضریب شکست سیال معرفی شده است. اندازه سوراخ های هسته های آنالیت و هسته جامد عبور دهنده نور بهگونه ای مهندسی شده اند که توانایی عبور تک مد اصلی را داشته باشند. بدلیل ارزان بودن، توانایی مکانیکی بالا و راحتی ساخت، بستر فیبر بلور فوتونی از پلیمر PMMA استفاده شده است. پس از شبیه سازی ساختار و استفاده از روابط ریاضی موجود و بررسی مدهای انتشاری، برای انتقال کامل نور از هسته جامد به هسته کانال آنالیت، طول فیبر 0.13 سانتی متر بدست آمده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که برای ضریب شکست 1.44 مقدار حساسیت 100nm/RIU و حد تشخیص RIU؛ /(6-)10*1.050 توسط این سنسور قابل حصول است. تمام مراحل شبیه سازی در حوزه FDTD در نرم افزار Lumerical بدست آمده است.

کلیدواژه ها:

فیبر بلور فوتونی دو هسته ای ، حساسیت ، حد تشخیص ، FDT