عنوان فارسی:دانلود ترجمه مقاله افزایش حساسیت سنسور دما بوسیله PCF دارای یک هسته نقص براساس تداخل سنج سایناک
دانلود ترجمه مقاله افزایش حساسیت سنسور دما بوسیله PCF دارای یک هسته نقص براساس تداخل سنج سایناک – الزویر ۲۰۱۸:هنگامی که دما ◦C ۲۳ است، حساسیتها میتوانند به nm/◦C ۲/۷۹ و nm/◦C ۹/۶۹- برسند. هنگامی که دما از ◦C ۲۷ به ◦C ۳۵ تغییر پیدا میکند، میانگین حساسیتها عبارتند از nm/◦C ۴/۲۶ و nm/◦C ۹/۱۷- و درجههای برازش خطی ۹۹۴۸۹/۰ و ۹۸۸۳۲/۰ هستند. حساسیت RI نیز همراه با تغییرات RI از ۴۰۴/۱ به ۴۰۹/۱ مورد بررسی قرار گرفته است. میانگین حساسیتها به ترتیب عبارتند از nm/RIU ۴۳،۴۰۰ و nm/RIU ۷۳،۷۴۳-. زمانی که RI مایع ۴۰۹/۱ است، حساسیتهای بالا عبارتند از nm/RIU ۷۷،۰۰۰ و nm/RIU ۱۰۶،۰۰۰-.
عنوان فارسی مقاله: |
افزایش حساسیت سنسور دما بوسیله PCF دارای یک هسته نقص براساس تداخل سنج سایناک
|
عنوان انگلیسی مقاله: | |
سال انتشار میلادی: | 2018 |
نشریه: |
الزویر Journal: Sensors and Actuators B: Chemical – Volume 254, January 2018, Pages 636-641 |
کلمات کلیدی فارسی: |
سنسور دما، تداخل سنج سایناک، فیبر کریستال فتونی، انکسار مضاعف گروهی، حساسیت
|
کلمات کلیدی انگلیسی: |
Temperature sensor
Sagnac interferometer
Photonic crystal fiber
Group birefringence
Sensitivity
|
تعداد صفحات ترجمه شده: | 16 صفحه با فونت ۱۴ B Nazanin |
نویسندگان: |
Qiang Liu, Shu-Guang Li, Hailiang Chen,
|
موضوع: | |
دسته بندی رشته: | مهندسی شیمی |
فرمت فایل انگلیسی: | 6 صفحه با فرمت pdf |
فرمت فایل ترجمه شده: | Word |
کیفیت ترجمه: | عالی |
نوع مقاله: | isi |
تعداد رفرنس: |
مقاله انگلیسی+ترجمه فارسی
فهرست مطالب
چکیده
کلمات کلیدی
1.مقدمه
2.هندسه و نظریه
شکل ۱. ساختار PCF ارائه شده. سوراخهای هوا در شبکه مثلثی مرتب شدهاند. قطر سوراخ هوای مرکزی کاهش داده میشود تا هسته فیبری تشکیل دهد که از مد نقص پشتیبانی میکند. این گونه در نظر گرفته میشود که همه سوراخهای هوا با مایع حساس به دما پر شدهاند. (برای تفسیر منابع رنگی که در متن آمدهاند، خواننده را به نسخه وب مقاله ارجاع میدهیم.)
شکل ۲. توزیعات میدانی حالت شامل حالت پلاریزه x و حالت پلاریزه y به عنوان طول موج عبارتند از (a, b) μm ۸/۰، (c, d) μm ۲/۱، (e, f) μm ۶/۱، و (g, h) μm ۰/۲ هستند. جهت پیکان، جهت پلاریزه حالت را نشان میدهد. میتوان مشاهده کرد هنگامی که طول موج افزایش پیدا میکند، انرژی حالت به تدریج شروع به گسترش به درون منطقه روکش میکند.
شکل ۳. وابستگی شاخص انکساری و اتلاف حالت پلاریزه x و حالت پلاریزه y به طول موج عملیاتی. هنگامی که طول موج برای حالت پلاریزه x و حالت پلاریزه y افزایش پیدا میکند، شاخص انکساری افزایش و اتلاف کاهش مییابند. همچنین خطوط مستقیم و خطوط منحنی حالت پلاریزه x و حالت پلاریزه y تقریبا همپوشان هستند. این شکل، نمودار ۳ بعدی با دستور surf را نشان میدهد.
شکل ۴. وابستگی انکسار مضاعف گروهی Bg به طول موج عملیاتی λ به همراه پارامترهای ساختاری متفاوت و RI مایع.
۳. نتایج
۳.۱. اثرات پارامترها روی انکسار مضاعف گروهی Bg
۳.۲. نمودار شماتیک
شکل ۵. نمودار شماتیک سیستم سنسور دما. خط قرمز نشان دهنده PCF طراحی شده ما است. (برای تفسیر قسمتهای رنگی این شکل، خواننده را به نسخه وب مقاله ارجاع میدهیم.)
۳.۳. طیف انتقال
شکل ۶. (a) وابستگی انتقال به طول موج عملیاتی λ زمانی که دما از ◦C ۲۳ به ◦C ۳۵ تغییر پیدا میکند. (b) وابستگی طول موج شیب و حساسیت به دما. هنگامی که دما ◦C ۲۳ است، حساسیتها میتوانند به nm/◦C ۲/۷۹ و nm/◦C ۹/۶۹- برسند.
شکل ۷. (a) وابستگی انتقال به طول موج عملیاتی λ. (b) وابستگی طول موج رزونانس به RI مایع. خطوط برازش و معادلات برازش ارائه شدهاند. میانگین حساسیتها به ترتیب عبارتند از nm/RIU ۴۳،۴۰۰ و nm/RIU ۷۳،۷۴۳-. زمانی که شاخص انکساری ۴۰۹/۱ است، حساسیتها عبارتند از nm/RIU ۷۷،۰۰۰ و nm/RIU ۱۰۶،۰۰۰-.
جدول ۱. پارامترهای عملکرد سنسورهای شاخص انکساری کنونی
4. نتیجهگیری
ترجمه چکیده
به همین دلیل، به بررسی اثرات پارامترهای ساختاری d1، d2، و d3 و نیز RI مایع روی انکسار مضاعف گروهی Bg می پردازیم. با تنظیم پارامترهای متناظر، میتوانیم طول موج انکسار مضاعف گروهی Bg نقطه صفر را تغییر دهیم. حساسیت بالا را میتوان در نزدیکی طول موج ویژه به دست آورد. هنگامی که دما ◦C ۲۳ است، حساسیتها میتوانند به nm/◦C ۲/۷۹ و nm/◦C ۹/۶۹- برسند. هنگامی که دما از ◦C ۲۷ به ◦C ۳۵ تغییر پیدا میکند، میانگین حساسیتها عبارتند از nm/◦C ۴/۲۶ و nm/◦C ۹/۱۷- و درجههای برازش خطی ۹۹۴۸۹/۰ و ۹۸۸۳۲/۰ هستند. حساسیت RI نیز همراه با تغییرات RI از ۴۰۴/۱ به ۴۰۹/۱ مورد بررسی قرار گرفته است. میانگین حساسیتها به ترتیب عبارتند از nm/RIU ۴۳،۴۰۰ و nm/RIU ۷۳،۷۴۳-. زمانی که RI مایع ۴۰۹/۱ است، حساسیتهای بالا عبارتند از nm/RIU ۷۷،۰۰۰ و nm/RIU ۱۰۶،۰۰۰-.
چکیده انگلیسی
– The sensitivities can reach to 79.2 nm/°C and â69.9 nm/°C as the temperature is 23°C.
– The high sensitivities are 77,000Â nm/RIU and â106,000Â nm/RIU as the RI of the liquid is 1.409.
– The sensitivity increases infinitely near the special wavelength related with zero-point group birefringence Bg.
– The wavelength of zero-point group birefringence Bg can be changed by adjusting the corresponding parameters.
We propose a high-sensitivity temperature sensor based on Sagnac interferometer with a PCF. The diameter of the central hole of the PCF is decreased to form defect core which supports fiber mode. All the air holes are injected with liquid which is sensitive to temperature. The simulation result demonstrates that the birefringence of the PCF is low. The loss, the overlap between fiber mode and the liquid in the central hole increases as the wavelength increases. The sensitivity has a great relation with group birefringence Bg.
Therefore, we analyze the influences of the structural parameters d1, d2, d3 and the RI of the liquid on the group birefringence Bg. By adjusting the corresponding parameters, we can change the wavelength of zero-point group birefringence Bg. The high sensitivity can be obtained near the special wavelength. The sensitivities can reach to 79.2 nm/°C and â69.9 nm/°C as the temperature is 23 °C. The average sensitivities are 26.4 nm/°C, â17.9 nm/°C as the temperature changes from 27 °C to 35 °C, and the linear fitting degrees are 0.99489 and 0.98832. The RI sensitivity is also studied as RI changes from 1.404 to 1.409. The average sensitivities are 43,400 nm/RIU and â73,743 nm/RIU respectively. The high sensitivities are 77,000 nm/RIU and â106,000 nm/RIU as the RI of the liquid is 1.409.
نمونه ترجمه مقاله:
۱. مقدمه
فیبرهای کریستال فتونی[1] (PCFها) را میتوان به دلیل برخورداری از ساختار منفذ دار، با انواع مختلف مواد کارکردی پر کرد؛ این فیبرها همچنین در سالهای اخیر توجه ما را به خود جلب کردهاند. خصوصیات PCF را میتوان بوسیله پر کردن با مواد مختلف گسترش داد. سنسورهای بسیاری بر پایه PCF با مواد حساس مطرح و نشان داده شدهاند، نظیر سنسور گاز، سنسور رطوبت، سنسور میدان الکتریکی، سنسور میدان مغناطیسی، و سنسور دما[2]. سنسور دما، اولین سنسور ارائه شده و به کار رفته به طور گسترده است. سهم بازار از سنسور دما بسیار بیشتر از سایر سنسورها است. سنسور دمای فیبر نوری[3] عمدتا در زمینههای مربوط به سیستم نیروی الکتریکی، حوزه ساخت و ساز، صنایع شیمیایی، رشته هوافضا، سیستم پزشکی، و توسعه دریایی مورد استفاده قرار میگیرد و کاربردهای قابل اعتماد فراوانی از خود ارائه داده است. اندازهگیری و کنترل دما برای حصول اطمینان از کیفیت محصول، بهبود بازده تولید، صرفه جویی در انرژی، تضمین امنیت تولید، و ارتقای توسعه اقتصاد ملی، عوامل مهمی به شمار میروند. حساسیت، دامنه اندازهگیری، و رزولاسیون به طور قابل توجهی توسعه یافتهاند. ولی با توجه به کاربردهای خاص، به ارائه سنسورهای بیشتری با دقت بالا، ساختار ساده، هزینه پایین، و طرح عملیتر نیاز داریم.
زو تاثیر فاصله بین هسته سیلیکا و هسته گلیسیرین را روی حساسیت دما نشان داد. نتایج به دست آمده نشان دادند زمانی که هسته گلیسیرین نزدیکترین فاصله را به هسته سیلیکا دارد، بالاترین حساسیت میتواند به nm/◦C ۰۶/۳- برسد. هو، با تزریق کردن کریستال مایع به درون یکی از سوراخهای هوای PCF، به مطالعه سنسور دما پرداخت و متوجه شد که براساس کوپلر جهت دار[4]، حساسیت میتواند به nm/◦C ۹/۳- برسد. لیانگ با تزریق گزینشی مایع به درون یکی از سوراخهای هوای PCF سنسور دمای دارای حساسیت nm/◦C ۴۹/۱۶، یک تداخل سنج[5] ماخ-زندر طراحی کرد. بوزولان یک سنسور دمای فیبر نوری را بر پایه لومینسانس نقطه کوانتومی کلوئیدی ارائه داد و حساسیت آن pm/◦C ۷۰ بود. یک سنسور دما بوسیله اثر باند گپ مانند[6] در یک PCF طراحی شد، سوراخهای حلقه اول اطراف هسته با مایعی که از شاخص انکساری بالایی برخوردار بود پر شد و حساسیت به اندازه nm/◦C ۵/۵- بود. ما یک سنسور دما را بر مبنای PCF طراحی کردیم، سوراخ مرکزی با فیلم طلای نانومقیاس روکش و با مایع حساس به دما پر شد، ۶ سوراخ موجود در لایه دوم برداشته شدند تا به عنوان هستههای فیبر عمل کنند، هنگامی که شرایط تطابق فاز برآورده شدند مد هسته با مد پلاسما کوپل شد، و حساسیت nm/◦C ۱۵/۲- بود. همچنین، از طریق کوپلینگ بین مد هسته و مد نقص با حساسیت nm/◦C ۹۵/۱-، یک سنسور دما را شبیه سازی کردیم. ولی تصور میکنیم حساسیتهای بالاتر از سنسورهای دمای PCF، به اندازه کافی بالا نبودند.
[1] photonic crystal fibers
[2] temperature sensor
[3] optical fiber temperature sensor
[4] directional coupler
[5] interferometer
[6] bandgap-like effect