۱۴۲۶۹پ
per
طراحی و بهینه‌سازی موجبرهای پلاسمونیکی در محدوده مخابراتی
/بابک علیائی فر
: پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
، ۹۳
چاپی
دکترا
فتونیک گرایش فیزیک
۱۳۹۳/۱۱/۲۵
تبریز
پلاسمونیک بعنوان شاخه‌ای نوپا از نانوفوتونیک توجه خاصی را در دهه های اخیر بخود معطوف نموده است .این توجه ناشی از توانائی در انتقال امواج الکترومغناطیسی در ابعاد کوچکتر از حد پراش با سرعت های نزدیک به سرعت نور می باشد که می تواند در نهایت کاهش اندازه در ساخت مدارات مجتمع نوری و قابلیت انتقال نور در ابعاد زیر طول موج را نیز فراهم نماید .با پیشرفت فناوری‌های ساخت و لایه نشانی در ابعاد نانو، اخیرا تلاشهای مستمری در راستای طراحی، ساخت و مطالعه تجربی موجبرها و ادوات پلاسمونیکی امکان پذیر شده است .اتلاف اهمی موجود در فلزات بعنوان جزء اصلی موجبر، موجب کاهش طول انتشار در حدود چند میکرون می شود .این اتلافات با کاهش سطح موثر مد نسبت عکس داشته و لذا موجب هر چه کمتر شدن طول انتشار می‌گردند .در راستای رفع محدودیت های موجود، ساختارهای متفاوتی با استفاده از هندسه و مواد مختلف جهت افزایش طول انتشار در کنار حفظ تراکم انرژی در موجبرها معرفی شده‌اند .پایان نامه پیش رو نیز همسو با روند رو به رشد تحقیقات در زمینه انتقال اطلاعات توسط موجبرهای پلاسمونیکی به پیشنهاد ساختارهای جدید با هندسه های متفاوت می‌پردازد که اتلاف پایینی را برای مدهای انتقالی در ابعاد زیر طول موجی ارائه می دهند .مطالعه وابستگی هندسی مدهای انتشاری و همچنین بهینه سازی ساختارهای موجود جهت استفاده موثر در ادوات نوری نیز از جمله اهداف اصلی بشمار می‌رود .در ادامه تلاش خواهد شد تا با استفاده از مواد فعال و تقویت حاصل از این مواد، طول انتشار را تا چندین سانتی متر افزایش داده و با کاهش سطح موثر مد، ساختاری ایده‌آل برای انتقال پلاسمون‌ها معرفی شود .با توجه به ابعاد در حدود نانو ساختارهای مورد مطالعه، ایرادات ساخت و لایه نشانی اثرات قابل توجهی را بروی پاسخ اپتیکی ادوات پلاسمونیکی خواهد گذاشت .از آن جمله می‌توان به عدم توانائی در لایه نشانی گوشه های تیز ایده‌آل اشاره نمودکه بطور جامع مورد بررسی قرار گرفته است .در خاتمه نیز پیشنهاداتی در راستای ادامه تحقیقات ارائه شده است
Plasmonic as a new branch of Nanophotonics has attained a great attention in the recent decades. That is mainly because of the advances in technology, production and deposition of nanoscale devices, which makes recent efforts to design, build and study of plasmonic waveguides, more realistic. Since there is always a metallic part, Ohmic loss is the main dissipation factor in the waveguides and reduces the propagation length to several microns. Since there is always a tradeoff between the propagation length and the effective mode area, designing a waveguide with sub-wavelength dimension and longer propagations is a great challenge. Different geometries and structures are proposed to overcome the limitations of existing structures and to balance the existing tradeoff. This dissertation aims to present novel waveguides and to optimize existing structures for better surface plasmon propagation. Geometric dispersion of the proposed waveguides is investigated and propagation is optimized for effective use in optical devices. Due to the size of structures, fabrication and lithographic defects influence the optical response of plasmonic devices. Thus, structures capable of sub-wavelength propagation are proposed to compensate for this disability. Possibility of gain-assisted surface plasmon propagation in designed structures is also investigated and finally, suggestions for further researches are presented
علیائی فر، بابک
خوش سیما، حبیب، استاد راهنما
خرم، سیروس، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
