شبیه سازی سنسور نوری بر اساس کوپلینگ رزونانس انتخابی

سنسورهای ضریب شکستی یکی از سنسورهای پرکاربرد در صنعت بیوالکترونیک و الکترونیک نوری هستند. استفاده از مواد و ساختارهایی که بتواند ضریب شکست مواد ناشناس را تشخیص دهد دارای کاربردهای مهمی در بیو شیمی و مهندسی پزشکی می باشد. در این مقاله یک نوع فیبر بلور فوتونی دو هسته ای برپایه پلیمر برای سنجش ضریب شکست سیال معرفی شده است. اندازه سوراخ های هسته های آنالیت و هسته جامد عبور دهنده نور به گونه ای مهندسی شده اند که توانایی عبور تک مد اصلی را داشته باشند. بدلیل ارزان بودن، توانایی مکانیکی بالا و راحتی ساخت، بستر فیبر بلور فوتونی از پلیمر pmma استفاده شده است. پس از شبیه سازی ساختار و استفاده از روابط ریاضی موجود و بررسی مد های انتشاری، برای انتقال کامل نور از هسته جامد به هسته کانال آنالیت، طول فیبر 0.13  سانتی متر بدست آمده است. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که برای ضریب شکست 1.44 مقدار حساسیت 1000 nm⁄riu  و حد تشخیص 1 ∙ 050 ∗ 10−6/riu  توسط این سنسور قابل حصول است. تمام مراحل شبیه سازی در حوزه fdtdدر نرم افزار lumerical بدست آمده است.

the simulating of optical sensor based on selective resonance coupling

refractive index sensors are one of the most widely used sensors in the bioelectronics and optoelectronics industries. the use of materials and structures that can detect the refractive index of unknown materials has important applications in biochemistry and medical engineering. in this paper, a polymer-based dual-core photon crystal fiber is introduced to measure the refractive index of a fluid. the size of the holes of the analyte cores and the light-transmitting solid core are engineered to be able to pass the main single mode. due to its cheapness, high mechanical ability and ease of fabrication, the photon crystal fiber substrate is made of pmma polymer. after simulating the structure and using the existing mathematical relations and examining the diffusion modes, for the complete transfer of light from the solid core to the core of the analyte channel, a fiber length of 0.13 cm has been obtained. the simulation results show that for a refractive index of 1.44, a sensitivity value of 1000  and a detection limit can be achieved by this sensor. all simulation steps in the field of fdtd are obtained in lumerical software.