1
استادیار دانشگاه جامع امام حسین(ع)، تهران، ایران
2
استادیار، دانشگاه تهران، تهران، ایران
چکیده
پالایه های شدت نور دستة جدیدی از پالایههای اپتیکی هستند که با استفاده روزافزون از لیزر در حوزههای مختلف از جمله پزشکی و صنعتی لزوم وجود آنها حس میشود. سازوکار این پالایهها بدین گونه است که در صورت افزایش شدت نور از یک آستانة مجاز، فعال شده و مانع از عبور نور شدید و درنتیجه صدمه به ادوات و انسانها میشوند. در این مقاله نوع جدیدی از این پالایهها طراحی شده است که بر اساس گرمای ایجاد شده توسط جذب پلاسمونیکی نانوذرات فلزی کار میکند. این گرما با برهمزدن نظم قرارگیری مولکولهای بلور مایع عملکرد آن را تنظیم میکند. علاوه بر این، از طریق شبیهسازی طیف جذب نانوذرات مختلف فلزی برای رسیدن به مادة مناسب در هر طولموج بررسی شده است. میزان افزایش دمای القا شده به سیستم ناشی از جذب نانوذرات شبیهسازی شده و بر اساس روابط موجود، اطمینان حاصل شده که این افزایش دما میتواند منجر به چرخش مولکولهای بلور مایع و درنتیجه پالایش نور شدید ورودی شود.
Peng, Y.-H. Lee, Z. Luo, and S.-T. Wu, "Low voltage blue phase liquid crystal for spatial light modulators," Opt. lett, vol. 40, no. 21, pp. 5097-5100,2015, https://doi.org/10.1364/OL.40.005097
Peng, D. Xu, H. Chen, and S.-T. Wu, "Low voltage polymer network liquid crystal for infrared spatial light modulators," Opt. Express, vol. 23, no. 3, pp. 2361-2368, 2015. https://doi.org/10.1364/OE.23.002361
Popov, E. K. Mann, and A. Jákli, "Thermotropic liquid crystal films for biosensors and beyond," J. Mat. Chem. B, vol. 5, no. 26, pp. 5061-5078, 2017. https://doi.org/10.1039/C7TB00809K
Khoo, J.-H. Park, and J. Liou, "All-optical switching of continuous wave, microsecond lasers with a dye-doped nematic liquid crystal," App. phys. lett, vol. 90, no. 15, p. 151107, 2007. https://doi.org/10.1063/1.2721361
Khoo, J. Liou, and M. Stinger, "Microseconds–nanoseconds all-optical switching of visible-near infrared (0.5 µm–1.55 µm) lasers with dye-doped nematic liquid crystals," Mol. Cryst. Liq. Cryst, vol. 527, no. 1, pp. 109/[265]-118/[274], 2010. https://doi.org/10.1080/15421406.2010.486708
Khoo, J. Liou, M. Stinger, and S. Zhao, "Ultrafast all-optical switching with transparent and absorptive nematic liquid crystals–Implications in tunable metamaterials," Mol. Cryst. Liq. Cryst, vol. 543, no. 1, pp. 151/[917]-159/[925], 2011. https://doi.org/10.1080/15421406.2011.569456
Hege, O. Muller, and L. Merlat, "Laser protection with optical limiting by combination of polymers with dyes," J. Appl. Polym. Sci, vol. 136, no. 10, p. 47150,2019. https://doi.org/10.1002/app.47150
M. Sullivan, Electromagnetic simulation using the FDTD method. John Wiley & Sons, 2013.
Mehrzad, F. Habibimoghaddam, E. Mohajerani, and M. Mohammadimasoudi, "Accurate quantification of photothermal heat originating from a plasmonic metasurface," Opt. Lett, vol. 45, no. 8, pp. 2355-2358, 2020. https://doi.org/10.1364/OL.387789
Axelevitch, B. Apter, and G. Golan, "Simulation and experimental investigation of optical transparency in gold island films," Opt. express, vol. 21, no. 4, pp. 4126-4138, 2013. https://doi.org/10.1364/OE.21.004126
O. Sh. Motevasel, M. Seifouri, "Investigation and Numerical Analysis of the Effect of Size, Distance, Position, and Composition of Plasmonic Nanostructures on the Absorption of Perovskite Solar Cells," J. Appl. Electromagn, vol. 8, no. 23, 2020. DOR: 20.1001.1.26455153.1399.8.2.6.8.
Doron-Mor, Z. Barkay, N. Filip-Granit, A. Vaskevich, and I. Rubinstein, "Ultrathin gold island films on silanized glass. Morphology and optical properties," Chem. Mater, vol. 16, no. 18, pp. 3476-3483, 2004. https://doi.org/10.1021/cm049605a
Jirón and E. Castellón, "The experimental average refractive index of liquid crystals and its prediction from the anisotropic indices," PCCP, vol. 24, no. 13, pp. 7788-7796, 2022 https://doi.org/10.1039/D1CP04065K.
Langhammer, M. Schwind, B. Kasemo, and I. Zoric, "Localized surface plasmon resonances in aluminum nanodisks," Nano lett, vol. 8, no. 5, pp. 1461-1471, 2008 https://doi.org/10.1021/nl080453i.
S. Noh, E. H. Cho, H. M. Kim, Y. D. Han, and J. Joo, "Organic solar cells using plasmonics of Ag nanoprisms," Org. Electron, vol. 14, no. 1, pp. 278-285, 2013 https://doi.org/10.1016/j.orgel.2012.10.040 .
رحیمیان, هادی, & محمدی مسعودی, محمد. (1402). طراحی پالایه شدت نور خود فعال مبتنی بر ترموپلاسمونیک و بلورهای مایع و شبیهسازی آثار گرمایی ناشی از پلاسمونهای سطحی جایگزیده فلزات مختلف. الکترومغناطیس کاربردی, 11(2), 79-86.
MLA
هادی رحیمیان; محمد محمدی مسعودی. "طراحی پالایه شدت نور خود فعال مبتنی بر ترموپلاسمونیک و بلورهای مایع و شبیهسازی آثار گرمایی ناشی از پلاسمونهای سطحی جایگزیده فلزات مختلف". الکترومغناطیس کاربردی, 11, 2, 1402, 79-86.
HARVARD
رحیمیان, هادی, محمدی مسعودی, محمد. (1402). 'طراحی پالایه شدت نور خود فعال مبتنی بر ترموپلاسمونیک و بلورهای مایع و شبیهسازی آثار گرمایی ناشی از پلاسمونهای سطحی جایگزیده فلزات مختلف', الکترومغناطیس کاربردی, 11(2), pp. 79-86.
VANCOUVER
رحیمیان, هادی, محمدی مسعودی, محمد. طراحی پالایه شدت نور خود فعال مبتنی بر ترموپلاسمونیک و بلورهای مایع و شبیهسازی آثار گرمایی ناشی از پلاسمونهای سطحی جایگزیده فلزات مختلف. الکترومغناطیس کاربردی, 1402; 11(2): 79-86.