57374پ.ف

كارشناسي ارشد

فيزيك.زمينه حالت جامد

شيراز

1402

1404.04.04

18.7

فروزاني.قاسم

بهمني.جواد

41-45ص

45-46ص

Nanometer per RI Square ring resonator Wave guide input Wave guide output Width Distance cavity Height Metal-insulator-metal wave guide

شيراز

حسگر‌هاي تشديد پلاسمون سطحي اغلب براي براي آشكار‌سازي مقادير بسياركم انواع محلول‌ها و حتي گازها به كار مي‌روند. مهمترين ويژگي اين نوع حسگرها، افزايش دقت و سرعت به واسطه‌ي استفاده از پديده‌‌ي تشديد پلاسمون سطحي موضعي است كه باعث مي‌شود با مكاني كردن پلاسمون پلاريتون‌هاي سطحي درون يك سطح تعبيه‌ شده درون سطح فلزاتي مثل نقره، ويژگي‌هاي حساسيت حسگر بارزشود. در اين پايان نامه؛ حسگر ضريب شكست با استفاده از ساختار فلز – عايق - فلز (نقره-هوا-نقره) كه در آن حفره‌هاي نيم‌دايره‌اي شكل درون سطح فلزي در فواصل معين تعبيه‌ شده است، با استفاده از روش تفاضل المان محدود دامنه‌‌ي زماني مورد شبيه‌سازي قرار گرفت. نتايج نشان مي‌دهد عملكرد حسگر ضريب شكست، به طور مستقيم مرتبط با مقادير اتلاف انرژي در ساختار نقره دارد به اين دليل كه، تلفات زياد درون حفره‌هاي نيم‌دايره‌اي شكل با ضرايب شكست متفاوت در برخي طول‌موج‌هاي معين باعث گسترش موج تشديد پلاسموني‌ شده و هيچ عبور‌نور‌فرودي در همان طول‌موج‌ها از ساختار وجود ندارد. افزون‌ بر اين، طول‌موج تشديد با ضريب شكست دي‌الكتريك در تشديد‌كننده رابطه‌اي تقريبا خطي دارد. حسگر شبيه‌سازي‌ شده به عنوان يك حسگر زيستي، حتي در طول‌موج‌هاي نور مرئي نيز كارايي دارد. اين حسگر ساختار فشرده و ساده‌اي دارد و ممكن است كاربردهاي بالقوه و مهم زيادي در شبكه‌هاي نوري روي تراشه و نانو‌حسگر‌ها داشته باشد.

چكيده 1 فصل اول اصول و كاربردهاي حسگر نوري2 1-1- مقدمه 3 1-2- انواع حسگرهاي نوري3 1-2-1- حسگرهاي مبتني بر پرتو نوري فرودي4 1-2-2- حسگرهاي بازتابي4 1-3- منابع نوري مختلف براي حسگرهاي نوري5 1-3-1- ديود ساطع كننده نور5 1-3-2- ليزر (تقويت نور توسط تشعشعات انتشار تحريك‌ شده)6 1-4- بررسي حسگر پلاسمونيكي 6 فصل دوم تحليل نظري عملكرد حسگر اپتيكي مبتني بر ساختار فلز-عايق-فلز8 2-1- بررسي حسگر پلاسمونيكي فلز-عايق-فلز9 2-1-1- بررسي نتايج شبيه‌سازي حسگر پلاسمونيكي فلز-عايق-فلز9 2-2- بررسي ويژگي‌هاي حسگر تشديد‌كننده حلقه‌ي مربعي13 2-3- بررسي ويژگي‌هاي حسگر اپتيكي مبتني بر موجبر فلز- عايق- فلز براي كاربردهاي سنجش15 فصل سوم شبيه¬سازي حسگر اپتيكي فلز- عايق- فلز21 3-1- مقدمه22 3-2- روش حل عددي تفاضل محدود در حوزه‌ي زمان 22 3-3- طراحي پيكربندي موجبر فلز-عايق- فلز مبتني بر نقره – هوا-نقره با ساختار حفره‌هاي نيم‌دايره‌اي با ضريب شكست متفاوت24 فصل چهارم نتايج شبيه‌سازي حسگر اپتيكي فلز-عايق- فلز26 4-1- بررسي توزيع ميدان الكتريكي و مغناطيسي در ساختار نقره-هوا-نقره با دو حفره‌ي تشديدگر نيم‌دايره‌اي شكل با شعاع 250 نانومتر با ضريب شكست‌هاي متفاوت 27 4-2- بررسي توزيع ميدان الكتريكي و مغناطيسي در ساختار نقره-هوا-نقره با دو حفره‌ي تشديدگر نيم‌دايره‌اي شكل با شعاع 275 نانومتر با ضريب شكست‌هاي متفاوت32 4-3- بررسي توزيع ميدان الكتريكي و مغناطيسي در ساختار نقره-هوا-نقره با دو حفره‌ي تشديدگر نيم‌دايره‌اي شكل با شعاع 300 نانومتر با ضريب شكست‌هاي متفاوت37 فصل پنجم نتيجه‌‌گيري و پيشنهادات43 5-1- نتيجه‌گيري44 5-2- پيشنهادات46 فهرست منابع47 چكيده انگليسي52

1403/04/13

75419