بررسي ساختار باند در بلور فوتوني پاشنده و داراي اتلاف

كارشناسي ارشد

چكيده بلورهاي فوتوني موادي هستند كه به طور مصنوعي. با قرار گرفتن حداقل دو ماده با ضرب شكست متفاوت در شبكه¬هاي بلوري متداول ساخته مي¬شوند. مواد به كار رفته مي¬تواند دي-الكتريك¬هاي با اختلاف ضريب شكست بالا يا دي¬الكتريك و فلز باشند. وقتي امواج الكترومغناطيسي در بلورهاي فوتوني منتشر مي¬شوند، به دليل تناوب ساختار گاف¬هاي نواري در نمودار ساختار باند مشاهده مي¬شود كه درمحدوده گاف¬هاي نواري نور اجازه عبور از ساختار را نخواهد داشت. با معرفي نقص خطي يا نقطه¬اي در بلور فوتوني مي¬توان انتشار نور را كنترل كرد، اين ويژگي تاثير به سزايي در فن¬آوري مرتبط با بلورهاي فوتوني خواهد داشت، براي مثال مدارهاي مجتمع نوري جايگزين مدارهاي مجتمع الكتريكي خواهند شد كه در نهايت افزايش چشمگير، در سرعت و حجم اطلاعات منتقل شده را در پي دارد. طراحي و ساخت بلورهاي فوتوني، به كارگيري روش¬هاي عددي را اجتناب ناپذير مي¬كند. در اين پايان نامه به بررسي روش¬هاي عددي در محاسبه ساختار باند بلور فوتوني دو بعدي پرداخته مي¬شود. روش عددي استفاده شده در محاسبات انجام شده در اين پايان¬نامه، روش تفاضل متناهي در فضاي فركانس و روش ميدان كمكي است. كه با استفاده از اين روش¬ها نمودارهاي ساختار باند براي بلور فوتوني دي¬الكتريك و همچنين بلور پاشنده فلزي با شبكه مربعي محاسبه مي¬شوند و نتايج آن در قالب نمودارهاي ساختار باند ارائه خواهد شد. علاوه بر آن ساختار باند بلور فوتوني فلزي در حضور اتلاف نيز رسم شده است و با حالت بدون اتلاف مقايسه خواهد شد. همچنين اطلاعات به دست آمده از نمودار ساختار باند بررسي شده و نتايج آن بيان شده است، كه در واقع با استفاده از حل معادله مقدار ويژه، مدهاي ويژه در بلورهاي فوتوني به دست مي¬آيند واين امكان را نيز به ما مي دهدكه با رسم نمودار توزيع ميدان، رفتار امواج الكترومغناطيسي در بلور فوتوني بررسي شوند . واژه‌هاي كليدي: بلور فوتوني، ساختار باند، روش تفاضل متناهي درفضاي فركانس.

183905

دانشگاه علم و صنعت ايران

فيزيك - فتونيك

دكتر امير حسين احمد خان كردبچه