用于盐度传感的环状一维光子晶体
Hassan Sayed1, Mohamed A Swillam2, Arafa H Aly3
1TH-PPM Group, Physics Department, Faculty of Sciences, Beni-Suef University, Beni Suef, 62514, Egypt.
Scientific reports
|November 23, 2023
概括
这项研究引入了一种新的环状一维光子晶体 (1D-PC) 传感器,用于便携式盐度检测. 拟议的设计为现场应用提供了高灵敏度和易于实施的设计.
科学领域:
- 光子学是指光子学的使用方法.
- 纳米技术 纳米技术
- 传感器技术 传感器技术
背景情况:
- 环形一维光子晶体 (1D-PCs) 为便携式传感提供了小型化.
- 现场部署的传感器需要集成和紧的设计.
研究的目的:
- 调查使用环形1D-PCs进行有效的盐度传感.
- 开发一种高性能,便携式的盐度传感器.
主要方法:
- 使用有限元法 (FEM) 与COMSOL多物理进行环形1D-PC设计.
- 构建了一个1D环状PC结构 (Si/SiO2层) 与盐水缺陷层.
- 在正常发生时优化传感器性能.
主要成果:
- 获得了高灵敏度 (S),质量因子 (Q=10.22),以及优点数字 (FOM).
- 在特定的Si/SiO2层结构和盐水缺陷下表现出最佳性能.
- 传感器设计在易于实施和正常发生性能方面表现出优势.
结论:
- 环形1D-PC适用于开发小型和便携式盐度传感器.
- 拟议的传感器设计具有卓越的性能特征,可用于实际现场使用.
- 这项研究推动了光子晶体在环境监测中的应用.
