مدل سازی فرآیند الکتروریسندگی و مطالعه ی خواص اپتیکی برخی نانوفیبرهای پلیمری

امروزه نانوفیبرها به دلیل حساسیت بالا، به واسطه کاربرد فراوان در ساخت قطعات و استفاده در دستگاه های اپتیکی بسیار مورد توجه پژوهشگران در حوزه های مختلف قرار گرفته اند. در این پایان نامه به بررسی مدهای انتشار یافته از امواج الکترومغناطیس درون یک موجبر نوری پلیمری می پردازیم. قطرهای انتخاب شده برای این موجبرها 200، 400 و 600 نانومتر و طول موج ورودی در ناحیه مرئی 680- 400 نانومتر انتخاب شده است. برای موجبرهای شبیه سازی شده بردار پوئینتینگ، چگالی انرژی کل، میدان مغناطیسی و الکتریکی مورد بررسی قرار گرفته اند. نتایج بیانگر آن است که در این نانوفیبرها برای طول موج های کوتاه تر و قطرهای کوچک تر، پارامترهای بررسی شده دارای مقادیر بیشتری نسبت به طول موج های بلندتر و قطرهای بزرگ تر می باشند. با مقایسه قطرهای بررسی شده، مشاهده می شود از قطر200 تا 410 نانومتر تنها مد اصلی he11 در طول موج 660 نانومتر تشکیل می شود. در این صورت می توان در این ناحیه نانوفیبر را یک موجبر تک مد نامید. شبیه سازی های فوق بر روی نانوفیبرهایی با سطحی صاف و بدون تخلخل انجام است. برای نزدیک شدن به نانوفیبرهایی که با دستگاه الکتروریسی شده ساخته می شوند، درون نانوفیبر تخلخل هایی با قطر 20 نانومتر در امتداد طول آن قرار داده شده است و سپس شبیه سازی برای قطرهای 200 و 600 نانومتر تکرار می کنیم. نتایج بررسی ها نشان می دهد که نانوفیبرهای متخلخل دارای مقادیر بردار پوئینتینگ و شارش انرژی بالاتری نسبت به نانوفیبرهای بدون تخلخل می باشند. به همین دلیل نانوفیبرهایی که با روشی الکتروریسندگی ساخته می شوند، دارای خصوصیات جالب توجه ای نسبت به دیگر نانوفیبرها در راستای انتقال امواج الکترومغناطیسی در موجبرها می باشند.