Simulation of the light propagation in structured matrices with liquid crystal for optical sensor active medium designing

• Autorzy: Wójcik Waldemar

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2020.10.17

Warianty tytułu

PL

Symulacja rozchodzenia się światła w matrycach strukturalnych z ciekłym kryształem do budowy czujników optycznych z aktywnym medium

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

In our paper, the simulation of the ray propagation through the solid-state matrix-liquid crystal structure is described. The rays propagate at a considerable angle to the investigated structure surface. And as a result, it leads to a sharp decreasing of the efficiency coefficient of the structure and, as a consequence, a decreasing of the signal-to-noise ratio. By adjustment of the refraction coefficient and the cholesteric liquid crystal pitch can be possible to change the reflection coefficient, the bandwidth selectively reflection, thereby affecting the parameters of the primary convectors of optical sensors.

PL

W pracy opisano symulację rozchodzenia się promieni przez strukturę matryca półprzewodnikową – ciekły kryształ. Promienie te rozprzestrzeniają się pod znacznym kątem do powierzchni badanej struktury. W rezultacie prowadzi to do gwałtownego spadku współczynnika sprawności struktury, a w konsekwencji do zmniejszenia stosunku sygnału do szumu. Współczynnik załamania światła i skok cholesterycznego ciekłego kryształu, może zmieniać współczynnik odbicia, szerokość pasma selektywnie odbitego, wpływając tym samym na parametry pierwotnego przetwarzania czujników optycznych.

Słowa kluczowe

EN

optical simulation; ray propagation; liquid crystals; porous solid-state matrix; optical sensors

PL

symulacja optyczna; propagacja promieni; ciekłe kryształy; porowata matryca półprzewodnikowa; czujniki optyczne

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2020
• Tom: R. 96, nr 10
• Strony: 98--101
• Opis fizyczny: Bibliogr. 13 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Wójcik Waldemar

• Lublin University of Technology, Institute of Electronics and Information Technology, Nadbystrzycka 38A, 20-618 Lublin, Poland

Bibliografia

• [1] Andrushchak A., Hotra Z., Mykytyuk Z.,Prystay T., Sushynskyi O., Vistak M., Cholesteric liquid crystal doped by nanosize magnetite as an active medium of optical gas sensor, Mol. Cryst. and Liq. Cryst. 611 (2015), No. 1, 132-138.
• [2] Vistak M., Mikityuk Z., Polishuk V., Vezyr F., Cholestericnematic mixture as a sensitive medium of optical sensor for amino acids, Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 672 (2018) No. 1, 62- 67.
• [3] Mikityuk Z., Barylo H., Virt V., Vistak M., Diskovskyi I., Rudyak Y., Optoelectronic Sensor Based on Liquid Crystal Substances for the Monitoring of Amino Acids, International Scientific- PracticalConference Problems of Infocommunications. Science and Technology (PIC S&T), Kharkiv, Ukraine, (2018), 177-180.
• [4] Vistak M., Dmytrakh V., Fafula R., Diskovskyi I., Mykytyuk Z., Sushynskyi O., Barulo H., Horbenko, Y., Liquid crystals as an active medium of enzymes optical sensors, IEEE 7th Inter. Conf. on Nanomater.: Applic. & Propert. (NAP-2017) Zatoka, Ukraine, September 10-15, (2017), 04NB13-1.
• [5] Sushynskyi O., Petrina R., Gubriy Z., Khomyak S., Mykytyuk Z., Novikov V., Optical sensor of flavonoids based on liquid crystal. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 9 (2019), No. 1, 61-64.
• [6] Chaban O., Hotra Z., Ilnytskyi J., Fechan A., Kotsun V., Mykytyuk Z., Vistak M., Sushynskyi O., Studying the electrically driven switching of the planar light guide, Mol. Cryst. and Liq. Cryst., 611 (2015), No. 1, 160-170.
• [7] Ilnytskyi J.M., Wilson M.R., A domain decomposition molecular dynamics program for the simulation of flexible molecules of spherically-symmetrical and nonspherical sites. II. Extension to NVT and NPT ensembles, Computer Physics Communications, 148 (2002), 43-58.
• [8] Hotra Z., Vistak M., Mikityuk Z., Fechan A., Sushynskyi O., Nanocomposite on the basis of the silicon dioxide doped with cholesteric liquid crystals a material primary transducers of optical sensors, Proc. SPIE, 9102 (2014), 91027F.
• [9] Vistak M., Sushynskyi O., Mykytyuk Z., Aksimentyeva O., Semenova Y., Sensing of carbon monoxide with porous Al2O3 intercalated with Fe3O4 nanoparticles-doped liquid crystal, Sensors and Actuators A: Physical, 235 (2015), 165-170.
• [10] Wojcik, W., Cakala S., Kotyra A., Smolarz A., Analysis of the operation of an electrooptical Pockels effect sensor, Proc. SPIE 3189 (1997), 110-121.
• [11] Kao Y.H., Chao PC., Tu T.Y., Chiang K.Y., Wey C.L., A new cuffless optical sensor for blood pressure measuring with selfadaptive signal processing, IEEE Sensors, (2016), 1-3.
• [12] Hotra Z., Holyaka R., Marusenkova T., Potencki J., Signal transducers of capacitive microelectronic sensors, Elektronika, (2010), No. 8, 129-132.
• [13] Hotra Z., Holyaka R., Structural and circuit design for enhancement of thermal flow sensors effectiveness, Advanced Numerical Modeling, Proc. IIPhDW, (2011), 129-130.

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa Nr 461252 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2020).