A Novel All-Optical Sensor Design Based on a Tunable Resonant Nanocavity in Photonic Crystal Microstructure Applicable in MEMS Accelerometers
Notice bibliographique
Résumé
Abstract In view of the large scientific and technical interest in the MEMS accelerometer sensor and the limitations of capacitive, resistive piezo, and piezoelectric methods, we focus on the measurement of the seismic mass displacement using a novel design of the all-optical sensor (AOS). The proposed AOS consists of two waveguides and a ring resonator in a two-dimensional rod-based photonic crystal (PhC) microstructure, and a holder which connects the central rod of a nanocavity to a proof mass. The photonic band structure of the AOS is calculated with the plane-wave expansion approach for TE and TM polarization modes, and the light wave propagation inside the sensor is analyzed by solving Maxwell’s equations using the finite-difference time-domain method. The results of our simulations demonstrate that the fundamental PhC has a free spectral range of about 730 nm covering the optical communication wavelength-bands. Simulations also show that the AOS has the resonant peak of 0.8 at 1.644µm, quality factor of 3288, full width at half maximum of 0.5nm, and figure of merit of 0.97. Furthermore, for the maximum 200nm nanocavity displacements in the x - or y -direction, the resonant wavelengths shift to 1.618µm and 1.547µm, respectively. We also calculate all characteristics of the nanocavity displacement in positive and negative directions of the x -axis and y -axis. The small area of 104.35 µm 2 and short propagation time of the AOS make it an interesting sensor for various applications, especially in the vehicle navigation systems and aviation safety tools.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction distillée sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Apprise à partir de 10 348 étiquettes directes de Codex et de 10 348 étiquettes directes de Gemma. Le mode candidate est l'union des têtes enseignantes seuillées; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont ni des étiquettes humaines ni des étiquettes directes de modèles de pointe.
Scores Codex et Gemma par catégorie
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,001 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,001 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,001 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,000 |
| Communication savante | 0,000 | 0,000 |
| Science ouverte | 0,000 | 0,000 |
| Intégrité de la recherche | 0,000 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,000 | 0,000 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule tête enseignante, pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».