طراحی و شبیه سازی حسگر گاز نوین حساسیت بالا مبتنی بر بلور فوتونی با ضریب شکست منفی

در این مقاله طراحی و شبیه سازی یک حسگر گاز نوین حساسیت بالا، مبتنی بر ساختاری ترکیبی از بلورهای فوتونی با ضرایب شکست مثبت و منفی ارایه شده است. نشان داده می شود که استفاده از بلور فوتونی با ضریب شکست منفی، با متمرکز کردن توان نوری عبوری در قسمت ورودی موج بر حاوی مواد مورد سنجش، منجر به افزایش مقدار عبوردهی حسگر می شود. نتایج حاصل از شبیه سازی عددی با استفاده از روش FDTD دو بعدی نشان دهنده آن است که حسگر پیشنهادی از حساسیتی برابر با nm/ RIU 876 و نیز عبوردهی حدود 0/7 برخوردار است. ساختار اصلاح شده حسگر که حاصل از تعبیه یک کاواک در مرکز کانال حسگری است، حساسیت nm/ RIU 880 ضریب کیفیتی برابر با 3920 و عبوردهی حدود 0/6 فراهم می آورد که حسگر پیشنهادی را مناسب برای سنجش مواد گازی می سازد.

Keywords:

حسگر گاز , بلور فوتونی , ضریب شکست منفی , موجبر , کاواک , حساسیت , ضریب کیفیت