طراحي حسگر بلورفوتوني دوكاناله براي تشخيص مواد منفجره

در سالهاي اخير با توجه به افزايش گسترده استفاده از مواد منفجره بوسيله سازمانهاي تروريســتي، شناسايي مواد منفجره اهميت زيادي دارد. حسگرهاي نوري روش غيرمخرب و با حساسيت بالا براي شناسايي مواد منفجره هستند. در اين مقاله، يك حسگر بلورفوتوني با استفاده از دو موجبر فرعي و نانوحفره‏ها در يك شبكه شش‏ضلعي از ميله‏هاي سيليكوني در بستر هوا پيشنهاد داده شده است. در نانوحفره‌ها ماده‌ ارگانيكي با ضريب شكست 1.59 پر شده است. اين حسگر بر پايه بلورفوتوني دوبعدي مي‏تواند به طور همزمان دو ماده منفجره مختلف،RDX و HMX را تشخيص دهد. مساحت اين ساختار شش‏ضلعي متقارن 19×17 µm2 مي‏باشد. براي شبيه‌سازي از روش FDTD با بسط موج صفحه‏اي استفاده شده و براي تجزيه و تحليل حسگر، نمودار طيف انتقال رسم شده است. براي ساختار ارائه شده به ازاي ورود مواد منفجره، بيشينه دامنه طيف انتقال دو كانال در طول موج 1590 نانومتر به دليل تفاوت در جذب نور نسبت به قبل افزايش يافته است. همچنين به علت تفاوت ضريب شكست دو نانوحفره ناشي از دو ماده منفجره، اختلاف 0.03 در دامنه بيشينه نمودار انتقال در دو كانال رخ داده است و اين مقدار تغيير دامنه ويژگي بسيار مفيدي براي كاربردهاي سنجش و تشخيص همزمان دو ماده مي‏باشد. پارامتر كيفيت (Q factor) به دست آمده براي حسگر طراحي شده 122.28 است.