طراحی و شبیه سازی حسگر فشار مبتنی بر یک تیغه بلور فوتونی دو بعدی از جنس pbmoo4

در این مقاله طراحی و شبیه سازی سه بعدی (3d) یک حسگر فشار بلور فوتونی (pc) ارائه شده است. حسگر فشار پیشنهادی مبتنی بر یک تیغه بلور فوتونی دو بعدی از جنس pbmoo4 است. شبیه سازی ها با استفاده از روش المان محدود (fem) و تفاضل- محدود حوزه - زمان(fdtd)، توسط نرم افزار cst studio suite و به صورت سه بعدی انجام شده است. حساسیت حسگر پیشنهادی نسبت به تغییر شکل هندسی و نیز تغییر ضریب شکست ناشی از اعمال فشار محاسبه شده است. بر اساس نتایج شبیه سازی با اعمال یک فشار مشخص، هر دو عامل مورد بررسی باعث کاهش طول موج تشدید طیف عبوری از ساختار می شوند. بین مقدار فشار اعمال شده به ساختار و جا به جایی طول موج تشدید یک رابطه خطی برقرار است. مقدار ضریب کیفیت قله تشدید طیف عبوری و نیز مقدار حساسیت حسگر فشار پیشنهادی به ترتیب عبارتند از2.858nm/gpa- و 1040.

design and simulation of a pressure sensor based on a two dimensional photonic crystal slab of pbmoo4

in this paper the design and three dimensions (3d) simulation of a photonic crystal (pc) pressure sensor is presented. the device is based on a 2d pc slab of pbmoo4. the simulations are based on finite element method (fem) and finite-difference time-domain (fdtd) method and are done using cst studio suite software. the sensitivity of the proposed sensor is calculated by considering the deformation and also refractive index variation factors. the numerical results show that when a pressure is applied, both factors cause to a reduction in the resonant wavelength of the transmission spectrum. it has been shown that the relationship between the applied pressure and the shift in the resonant wavelength of the cavity is linear. based on the simulation results, the quality factor of the resonant peak of the transmission spectrum and the sensitivity of the proposed sensor are  -2.858 nm/gpa and 1040 , respectively.