طراحی پالایه شدت نور خود فعال مبتنی بر ترموپلاسمونیک و بلور‌های مایع و شبیه‌سازی آثار گرمایی ناشی از پلاسمون‌های سطحی جایگزیده فلزات مختلف

پالایه های شدت نور دستة جدیدی از پالایه های اپتیکی هستند که با استفاده روزافزون از لیزر در حوزه های مختلف از جمله پزشکی و صنعتی لزوم وجود آن ها حس می شود. سازوکار این پالایه ها بدین گونه است که در صورت افزایش شدت نور از یک آستانة مجاز، فعال شده و مانع از عبور نور شدید و درنتیجه صدمه به ادوات و انسان ها می شوند. در این مقاله نوع جدیدی از این پالایه ها طراحی شده است که بر اساس گرمای ایجاد شده توسط جذب پلاسمونیکی نانوذرات فلزی کار می کند. این گرما با برهم‌زدن نظم قرارگیری مولکول های بلور مایع عملکرد آن را تنظیم می کند. علاوه بر این، از طریق شبیه سازی طیف جذب نانوذرات مختلف فلزی برای رسیدن به مادة مناسب در هر طول موج بررسی شده است. میزان افزایش دمای القا شده به سیستم ناشی از جذب نانوذرات شبیه سازی شده و بر اساس روابط موجود، اطمینان حاصل شده که این افزایش دما می تواند منجر به چرخش مولکول های بلور مایع و درنتیجه پالایش نور شدید ورودی شود.

design of self-activating light intensity filter based on thermoplasmics and liquid crystals and simulation of thermal effects caused by localized surface plasmons of different metals

light intensity filters are a new class of optical filters that are needed with the increasing use of lasers in various fields, including medicine and industry. the mechanism of these filters is such that if the light intensity increases beyond a permissible threshold, it is activated and prevents the passage of intense light, which cause casualties in devices and humans. in this report, a new type of these filters is designed based on the heat generated by plasmonic absorption of metal nanoparticles and the use of this heat to disrupt the order of liquid crystal molecules. in addition, the absorption spectra of different metal nanoparticles have been simulated to achieve the appropriate material at each wavelength. also, the increase in temperature induced in the substrate due to the absorption of nanoparticles is simulated and based on the existing equations, it is ensured that this temperature increase can lead to the rotation of liquid crystal molecules and thus filter the intense incoming light. .