tailieunhanh - Nghiên cứu chế tạo buồng vi cộng hưởng Fabry - Perot cấu trúc tinh thể quang tử một chiều và ứng dụng trong cảm biến quang

Bài viết này trình bày tổng quan về tinh thể quang tử, phương pháp mô phỏng FDTD cũng như các kết quả thực nghiệm về chế tạo và đo đạc phổ đặc trưng của buồng vi cộng hưởng Fabry- Perot. Bằng cách quan sát sự dịch bước sóng cộng hưởng trong phổ phản xạ khi nhúng vào các chất lỏng có chiết suất khác nhau, chúng ta có thể phân biệt được các loại chất lỏng. | TẠP CHÍ KHOA HỌC VÀ CÔNG NGHỆ, Trường Đại học Khoa học Huế Tập 3, Số 1 (2015) NGHIÊN CỨU CHẾ TẠO BUỒNG VI CỘNG HƯỞNG FABRY - PEROT CẤU TRÚC TINH THỂ QUANG TỬ MỘT CHIỀU VÀ ỨNG DỤNG TRONG CẢM BIẾN QUANG Hoàng Lê Hà*, Nguyễn Văn Ân Khoa Điện tử - Viễn thông, Trường Đại học Khoa học Huế *Email:hoangleha87@ TÓM TẮT Nội dung chính của bài báo đề cập đến tinh thể quang tử và ứng dụng của buồng vi cộng hưởng Fabry- Perot có cấu trúc tinh thể quang tử một chiều trong cảm biến quang phân biệt chất lỏng. Bài báo này này trình bày tổng quan về tinh thể quang tử, phương pháp mô phỏng FDTD cũng như các kết quả thực nghiệm về chế tạo và đo đạc phổ đặc trưng của buồng vi cộng hưởng Fabry- Perot. Bằng cách quan sát sự dịch bước sóng cộng hưởng trong phổ phản xạ khi nhúng vào các chất lỏng có chiết suất khác nhau, chúng ta có thể phân biệt được các loại chất lỏng. Đây là các kết quả bước đầu cho việc xây dựng cảm biến quang phân biệt chất lỏng khác nhau sau này. Từ khóa: Fabry- Perot, FDTD, tinh thể quang tử. 1. MỞ ĐẦU Hiện nay cảm biến quang là một trong những ứng dụng khá quan trọng trong kiểm soát và bảo vệ môi trường[4], thí dụ như chúng được sử dụng để xác định được các loại hóa chất và nồng độ của chúng trong môi trường thông qua sự thay đổi nhỏ của chiết suất. Các cảm biến quang đang trên đà phát triển và thể hiện những ưu điểm vượt trội như kích thước nhỏ, khối lượng nhẹ, độ nhạy cao, ít bị ảnh hưởng bởi nhiễu xạ từ trường và có độ bền cao trong môi trường khắc nghiệt. Do đó nhiều cảm biến quang có khả năng thay thế các cảm biến truyền thống trong các ứng dụng đo các đại lượng vật lý, hóa học hay sinh học. Tinh thể quang tử là một loại vật liệu mới có cấu trúc không gian là sự tuần hoàn của các vật liệu có hằng số điện môi khác nhau. Sự biến đổi tuần hoàn của hằng số điện môi làm xuất hiện vùng cấm quang (photonic band gap - PBG) trong cấu trúc vùng (được hiểu là mối liên hệ giữa tần số và số sóng) của tinh thể quang tử[6].Trong đó, tinh thể quang tử một chiều .