11164

11164

محاسبه تحليلي مدهاي الكترومغناطيسي در ميكروديسك هاي نوري

كارشناسي ارشد

فيزيك - مهندسي فوتونيك

بهمن 1389

بهمن 1389

دكتر هومن اخوان - دكتر همايون اشراقي

چكيده امروزه نياز به داشتن ادوات نوري با قابليت مجتمع پذيري بالا غير قابل اجتناب است. ميكروديسكها و ميكروحلقه هاي نوري كه نخستين بار توسط Marcatili پيشنهاد شد، ادواتي تخت با اندازه هاي بسيار كوچك هستند كه در بسياري كاربردها نظير ليزرها، فيلترها، حسگرهاي نوري، مدولاتورها، سوئيچ ها و غيره مورد استفاده قرار مي گيرند. به منظور پيش بيني و تعيين پارامترهاي مهم در هر يك از اين كاربردها لازم است ميدان هاي الكترومغناطيسي موجود در اين ادوات را به دست آوريم. در تحقيق حاضر نخست به تعريف ميكروديسك و ميكروحلقه ها پرداخته و پارامترهاي مهم در بررسي آن ها رابيان كرده سپس نظريه جفت شدگي مدهاي اين ادوات با مدهاي موجبر اتوبوسي را در زمان بررسي خواهد شد. در ادامه مدهاي يك ميكروديسك دي الكتريك مورد بررسي قرار مي گيرد. در گام بعدي از يك جواب تقريبي براي معادلات ماكسول براي اين ديسك استفاده مي شود. با اعمال روشي مشابه با روش Marcatili براي به دست آوردن ميدان هاي تقريبي در موجبرهايي با سطح مقطع مستطيلي وجود مدهاي WG تأييد مي شود. سپس با معرفي و توسعه روش تبديل تطابقي توزيع ميدان مربوط به مدهاي فوق بر روي ديسك به دست آمده كه خود تأييدي بر روش Marcatili است. ديده مي شود كه در اين گونه مدها، ميدان در لبه ديسك صفر مي شود و در نتيجۀ وجود ويژه مقادير مختلط، شاهد نشت ميدان به خارج از كاواك خواهيم بود. در نهايت، كاربرد اين ساختارهاي ميكرورزوناتوري را به عنوان يك حسگر نوري توصيف و تحليل مي كنيم. واژه‌هاي كليدي: ميكروديسك، تبديل تطابقي، توزيع ضريب شكست، حسگر ميكرورزوناتوري