حسگر دما بر اساس فيبر بلور فوتوني

Temperature Sensor Based on Photonic Crystal Fiber

در اين مقاله، يك حسگر دماي فيبر بلور فوتوني ارائه مي‏شود كه عملكرد آن بر اساس مدولاسيون شدت نور عبوري از ساختار است. اين موجبر، بر اساس فيبر بلور فوتوني با هسته توپُر و اصل بازتاب كلي داخلي طراحي شده است. مدولاسيون شدت ذكر شده، ناشي از تغييرات ضريب شكست موثر موجبر فيبر بلور فوتوني با تغييرات دما است. اين وابستگي به دما، ناشي از حضور مايع اِتانول پركننده حفره‏هاي بلور فوتوني است، كه ضريب شكست آن، تغييرات خطي نسبت به دما دارد. نتايج شبيه‏سازي بر اساس روش اجزاي محدود به‏دست آمده است. مطابق نتايج شبيه‏سازي، حساسيت به دما براي نسبت توان انتقاليِ اين فيبر بلور فوتوني با طول ۱۰ سانتي‏متر، به ميزان ۰/۳۵ دسي‏بل بر درجه سلسيوس است. اين ساختار مي‏تواند به‏طور گسترده در سامانه‏هاي مختلف شيميايي به‏كار گرفته شود.

In this paper, a photonic crystal fiber temperature sensor is proposed which its performance is based on the modulation of the lightwave intensity propagating along the structure. This waveguide has been designed based on a solid core photonic crystal fiber and total internal reflection principle. The mentioned intensity modulation is caused by changes in effective refractive index of the photonic crystal fiber waveguide attributed to variations of temperature. This temperature dependency is due to liquid ethanol filling of photonic crystal hollows whose refractive index has a linear dependency with temperature. Simulation results has been attained by finite element method (FEM). According to the simulation results, sensitivity of temperature for power transmission ratio of the proposed photonic crystal fiber with 10 cm length is . This structure can be extensively utilized in various chemical systems.