11483

654654654654654654

بررسي ساختار باند در بلور فوتوني پاشنده و داراي اتلاف

كارشناسي ارشد

فيزيك - فتونيك

بهمن ماه 1391

بهمن ماه 1391

دكتر امير حسين احمد خان كردبچه

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.