طراحی و شبیه سازی یک حسگر بلور فوتونی به منظور اندازه گیری فشار

در این مقاله با استفاده از ساختارهای دوبعدی بلور فوتونی به طراحی و شبیه‌سازی یک حسگر فشار جدید در راستای ایجاد ساختاری با حساسیت بالا پرداخته می شود. به منظور ایجاد ساختار از یک موجبر اصلی برای انتقال نور از ورودی در ترکیب با یک تشدیدگر حلقوی و همچنین موجبر خروجی بهره برده شده است. بیشترین حساسیت حسگر در فشار 1 گیگاپاسکال برابر 10 نانومتر بر گیگاپاسکال بوده و بهترین ضریب کیفیت در فشار 3 گیگاپاسکال برابر 2122 است. همچنین میزان اندازه ساختار در حدود 272 میکرومترمربع به دست آمده است که نسبت به ساختارهایی در این حیطه بسیار کوچک و دارای سادگی و انعطاف‌پذیری بالا است. برای استخراج شکاف باند فوتونی از روش pwe و همچنین به منظور استخراج نتایج طیف خروجی ساختارهای طراحی شده از روش fdtd بهره برده شده است.

Design and simulation of a crystal photonic sensor for pressure measurement

In this paper, a new pressure sensor in order to create a high-sensitivity structure by using two-dimensional photonic crystal structures is designed and simulated. To create the structure, a main waveguide is used to transmit light from the input in combination with a ring resonator as well as the output waveguide. The maximum sensitivity of the sensor at a pressure of 1 GPa is equal to 10 nm/GPa and the best quality factor at a pressure of 3 GPa is equal to 2122. Also, the size of the structure is about 272 um2, which is very small compared to structures in this field and has high simplicity and flexibility. PWE method has been used to extract the photonic band gap and also FDTD method has been used to extract the output spectra of the designed structures.