مطالعه و شبیه سازی حسگر ضریب شکست بلور فوتونی

بلورهای فوتونی ساختارهای متناوبی از دی الکتریک ها هستند که بسته به ابعاد این تناوب در سه دسته ی کلی یک بعدی، دو بعدی و سه بعدی جای می گیرند. از زمان کشف بلورهای فوتونی در سال 1887 توسط لرد رایله، اندکی بیش از یک قرن می گذرد. با وجود این، امروزه بلورهای فوتونی جایگاه ویژه ای در زمینه های پژوهشی و کاربردی یافته اند و شاخه ی گسترده ای از فناوری را از آن خود کرده اند. در این کار پژوهشی از بلورهای فوتونی دو بعدی تیغه ای با شبکه ی هگزاگونال که از ایجاد حفره های منظمی در زمینه ی سیلیکون به وجود آمده اند، به عنوان حسگر ضریب شکست استفاده شده است. در ساختار این بلورهای فوتونی، از نقص های خطی به عنوان موجبر و از نقص های نقطه ای به عنوان کاواک استفاده شده است. عوامل تغییر دهنده ی ضریب شکست، مختلف هستند. صرفنظر از ماهیت این عوامل، در این پژوهش نتیجه ی عمل حائز اهمیت است. حسگر مورد مطالعه تغییرات ضریب شکست محیط را تشخیص داده و آن را در خروجی به صورت جابجایی در طول موج تشدید کاواک با موج الکترومغناطیسی نشان می دهد. بر اساس این خروجی، حساسیت حسگر محاسبه می شود. طی چند مرحله، با اعمال تغییراتی در ساختمان بلور فوتونی عملکرد حسگر بهینه سازی می گردد.