طراحي و ساخت حسگرهاي شيميايي مبتني بر تزويجگرهاي ميكرو تار نوري ايجاد شده به روش قوس الكتريكي

كارشناسي ارشد

تزويجگرهاي ميكروتار نوري(MFC ) با مزايايي همچون سادگي ساختار، تلفات كم، پاسخ طيفي با وضوح بالا و حساسيت زياد به تغييرات بيروني بصورت گسترده در كاربردهاي مختلف از جمله پياده سازي ادوات مينياتوري تار نوري و ساختارهاي حسگري بكار گرفته شده¬اند. در كارهاي گذشته، ساخت MFC به روش حرارت دهي از طريق قوس الكتريكي كه روشي چند منظوره، سريع و كم هزينه مي باشد مورد توجه قرار نگرفته است. در اين تحقيق، مبتني بر يك روش گرمايش و كشش تار نوري با استفاده از قوس الكتريكي، فرآيندي جديد براي ساخت MFC ها پيشنهاد شده و به صورت آزمايشگاهي پياده سازي شده است. با استفاده اين فرآيند سريع، در كمتر از 60 ثانيه يك MFC با قطر دلخواه ايجاد مي¬گردد كه داراي تلفات كم و مشخصات حسگري منحصر بفردي مي¬باشد. براي نمونه، حساسيت به تغييرات ضريب شكست (RI) و وابستگي دمايي يك MFC با قطر ناحيه مياني µm 8 مورد بررسي قرار گرفت كه به ترتيب براي كميتهاي ضريب شكست و دما حساسيتهاي nm/RI-unit 2962.9 در محدوده RI=1.333 و pm/ºC 1.9 در بازه دمايي 15-315 درجه سانتي گراد نتيجه شده است. علاوه بر اين، براي مطالعه بيشتر قابليتهاي حسگري MFC ساخته شده به روش قوس الكتريكي، با پوشش يك لايه نازك پلي وينيل پيروليدون همراه با ناخالصي اكسيد گرافن بر روي ساختار تزويجگر، از آن براي حسگري رطوبت استفاده شد كه نتايج نشان مي¬دهد اين ساختار مي¬تواند رطوبت نسبي را در محدوده وسيعي از 15 تا 90% اشكار سازي كند. نهايتاً، روش قوس الكتريكي پيشنهادي براي ساخت MFC ها ساده و كم هزينه است و نتايج حسگري جديد بدست آمده در اين تحقيق در افزايش كاربرد تزويجگرهاي ميكرو تار نوري در قالب حسگرها و ادوات مينياتوري مي تواند مفيد باشد.

230471

دانشگاه اصفهان

مهندسي برق - مدارهاي مجتمع الكترونيك

حميدرضا كريمي علويجه