چكيده
چكيده
پلاسمونيك يكي از بخش¬هاي اساسي شاخه¬ي جذاب نانو¬فتونيك است كه درآن چگونگي رفتار ميدانهاي الكترومغناطيسي در ابعاد و مقياس¬هاي كوچكتر از طول موج مورد بررسي قرار مي-گيرد. يكي از زيبايي¬هاي اين شاخه در اين است كه تمامي قوانين حاكم بر اين شاخه بر اساس فيزيك كلاسيك قابل توجيه است.
در اين پروژه، در جست و جوي يك ساختار بهينه براي كوپلرهاي پلاسموني، پس از بررسي موجبرها و كوپلرهاي مختلفي كه تا كنون معرفي شده¬اند، دو ساختار شكافي و كانالي را جهت طراحي كوپلر مناسب¬تر يافتيم. و در هر گروه با پيشنهاد ساختارهاي جديد و تحليل آنها به دنبال سطح مقطع بهينه، درراستاي رسيدن به كمترين طول كوپلينگ هستيم. از آنجايي كه موجبرهاي پلاسموني تلفات بالايي دارند، امكان انتقال تمام توان از يك موجبر به ديگري وجود ندارد. و در اين راستا كميت ديگري با نام بيشترين توان انتقالي حائز اهميت مي¬شود. روش تحليل به كار گرفته شده در اين تحقيق يك روش تركيبي مي باشد. بدين ترتيب كه در ابتدا از نرم افزار COMSOL كه بر پايه روش المان محدود ( FEM ) بنا نهاده شده ، استفاده مي¬كنيم. و با استفاده از تحليل مودي كليه مودهاي ساختار را تعيين مي¬كنيم سپس در ميان اين مودها به دنبال سوپرمودها ( مودهاي متقارن و پادمتقارن ) هستيم. كه در اين راستا از نمودارهاي مختلفي همچون ميانگين زماني چگالي انرژي و مولفه غالب ميدان بهره مي¬گيريم. و در نهايت از روابط تحليلي مربوط به تئوري سوپرمودها استفاده كرده و با داشتن ثوابت انتشاري مودهاي متقارن و پادمتقارن به كميت هاي طول كوپلينگ و بيشترين توان انتقالي مي رسيم.
در مجموع شش ساختار مختلف را به عنوان كوپلر مورد بررسي قرار مي¬دهيم.كه دو ساختار در گروه كوپلرهاي شكافي و چهار ساختار در گروه كوپلرهاي كانالي قرار مي¬گيرند. نتايج شبيه سازي برتري آشكار عملكرد ساختارهاي شكافي را نسبت به ساختارهاي كانالي نشان مي¬دهد. و در هر دو گروه كوپلر¬ها ساختار¬هاي پله¬ايي عملكرد مطلوب تري را نشان مي¬دهند. براي كوپلر شكافي، پله¬ايي كردن ساختار سبب كاهش 25% طول كوپلينگ به هزينه كاهش 1% بيشترين توان انتقالي مي¬شود.
واژه‌هاي كليدي: پلاسمونيك – پلاسمون پلاريتون هاي سطحي – كوپلرهاي شكافي –كوپلرهاي كانالي
