طراحی و شبیه سازی حسگر دمای بلور فوتونی حساسیت بالا مبتنی بر کاواک پر شده با آب مقطر

در این مقاله طراحی و شبیه سازی دو بعدی یک حسگر دمای بلور فوتونی حساسیت بالا ارایه شده است. شبیه سازی های عددی با استفاده از روش تفاضل- محدود حوزه- زمان، توسط نرم افزار Rsoft و به صورت دو بعدی انجام شده است. ساختار پیشنهادی از یک کاواک پرشده با آب مقطر که در مرکز یک موج بر نوری قرار گرفته، تشکیل شده است. ویژگی های عملکردی حسگر پیشنهادی با در نظر گرفتن فاکتورهای تغییرات دمایی ضریب شکست سیلسیوم (ماده زمینه) و آب مقطر (ماده پر کننده کاواک) و نیز تغییرات دمایی ابعاد ساختار حسگر، مورد بررسی قرار گرفته است. نشان داده شده است که شعاع کاواک و شعاع حفره هایی که از طرفین آن را احاطه کرده اند، نقش مهمی در عملکرد حسگر پیشنهادی دارند. بر اساس نتایج حاصل از شبیه سازی عددی، مقدار طول موج تشدید کاواک طراحی شده به طور خطی با دما تغییر می کند. در ساختار حسگر بهینه شده مقدار حساسیت، مقدار متوسط ضریب کیفیت و عبوردهی به ترتیب عبارتند از:  79/149، 6105  و  6/0، که حسگر فوق را مناسب برای کاربردهای اندازه گیری نوری دما می سازد.