پایان نامه تحلیل کریستال های فوتونی با روش تفاضل متناهی حوزه زمان

عنوان پایان نامه تحلیل کریستال های فوتونی با روش تفاضل متناهی حوزه زمان

مقطع : کارشناسی ارشد الکترونیک

چکیده
با ایجاد تغییرات متناوب در ضریب شکست دی الکتریک میتوان آینه های نوری ساخت. به این ساختارها کریستالهای فوتونی می گویند و امواج الکترومغناطیسی در محدوده فرکانس مشخصی از سطح آنها منعکس می شوند. به کمک این خاصیت میتوان فوتون را در فضای مورد نظر محدود کرد یا با طراحی مناسب مسیر حرکت آن را تعیین کرد و به این ترتیب حفره و موجبر نوری ساخت. به این ساختارها کریستالهای فوتونی می گویند و امواج الکترومغناطیسی در محدوده فرکانس مشخصی از سطح آنها منعکس می شوند. کاربرد کریستالهای فوتونی به خاصیت آینه ای آنها محدود نمی شود بلکه این ساختارهای دارای حالت واپاشی ویژه ای است که به کمک انها میتوان مواد چپگرد,منشور و لنزهای کامل را تحقق بخشید. همنین به کمک این ساختارها میتوان فیلتر,سنسور و لیزرهای با استانه جریان تحریک پایین ساخت و از این حیث کریستالهای فوتونی بعنوان انتخاب اصلی در تحقق ادوات مخابرات نوری برای نسلهای آینده مطرح می باشند. در این پروژه به کمک روش عددی تفاضب متناهی حوزه زمان (FDTD) به تحلیل عددی انتشار امواج الکترومغناطیسی در کریستالهای فوتونی بپردازیم. به کمک FDTD دو بعدی مسائل مختلفی مانند محاسبه ساختار باند, فرکانس تشدید و ضریب کیفیت حفره, دیاگرام باند موجبر و CROW و مساله تزویج به موجبرهای کریستال فوتونی مورد بررسی قرار میدهیم. همچنین به کمک FDTD سه بعدی مسائل مشابه را در کریستالهای فوتونی تیغه ای مورد بررسی قرار داده و نتایج با محاسبات دو بعدی مقایسه می کنیم.

فهرست
فصل اول: مقدمه
فصل دوم : مقایسه و انتخاب روش عددی مناسب برای تحلیل کریستال های فوتونی
فصل سوم: روش تفاضل متناهی حوزه زمان
فصل چهارم: نتایج شبیه سازی کریستالهای فوتونی با روش fdtd دو بعدی
فصل پنجم: تحلیل کریستالهای فوتونی تیغه ای
فصل ششم: نتیجه گیری و کارهای آینده

ادامه مطلب