۱۸۲۰۰پ
per
بررسی و تحلیل خواص پلاسمونیکی در ساختارهای زیرطول‌موج InSb در بازه-ی تراهرتز
/مریم مریدسادات
: مهندسی فناوریهای نوین
، ۱۳۹۶
، میرزائی
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی فوتونیک گرایش مهندسی نانوفوتونیک
۱۳۹۶/۰۸/۲۹
تبریز
در این پایان‌صنامه ویژگی‌صهای نوری ساختارهای مختلف متشکل از آرایه‌صی پریودیک از ساختارهای زیر-طول‌صموج InSb شامل دیسک‌صهای دوتایی جدا از هم، مرتبط با هم و تمام ارتباطی و همچنین دیسک‌صهای مثلثی و مربعی دوتایی مرتبط با هم و رینگ‌صهای تماسی و جدا از هم در رنج تراهرتز بررسی شده است.در حالت دیسک‌صهای جدا، یک مد رزونانسی به نام مد دوقطبی-دوقطبی پیوندی ظاهر می‌صشود .در حالتی که دیسک‌صها با هم در ارتباط هستند، یک مد رزونانسی جدید) مد پلاسمونی انتقال بار (ظاهر می‌صشود و مد پلاسمونی دوطبی-دوقطبی پیوندی به مد دوقطبی دوقطبی پیوندی جداشده تبدیل می‌صشود .در حالتی که دیسک‌صها در ارتباط کامل با هم هستند یک سطح مقطع جذب پهن‌صباند مشاهده می‌صشود .تاثیر پارامترهای مختلف بر روی پاسخ پلاسمونیکی دیسک‌صهای دوتایی مرتبط با هم بررسی شده است .سطح مقطع پراکندگی ساختار بسیار کم است بنابراین می‌صتوان فرض کرد طیف سطح مقطع خاموشی ساختار برابر با طیف سطح مقطع جذب آن است .سطح مقطع جذب ساختار به صورت غیر فعال بسیار تنظیم‌صپذیر با پارامترهای هندسی ساختار است .همچنین تنظیم‌صپذیری ساختار با تغییر ضریب شکست محیط اطراف و دما به صورت فعال امکان‌صپذیر است .یک فیلتر تنظیم‌صپذیر میاصن‌صنگذر برپایه‌صی ساختار متشکل از دیسک‌صهای تمام تماسی پیشنهاد شده است .دامنه‌صی فیلترینگ فیلتر برابر با ۹۵ است .ویژگی‌صهای نوری ساختار حساس به زاویه‌صی پلاریزاسیون نور تابشی است .سطح مقطع جذب ساختار، شدت میدان الکتریکی محلی و حساسیت نسبت به ضریب شکست محیط اطراف در دوتایی‌صهای مربعی بیشتر از دایره‌صای و هر دو آن‌صها بیشتر از مثلثی است .همچنین پاسخ پلاسمونیکی تنظیم‌صپذیر چندبانده در حالت رینگ‌صهای تماسی نشان داده شده است .سه مد رزونانسی متناتظر با مدهای پلاسمونی انتقال بار، دوقطبی دوقطبی پیوندی جداشده و دوقطبی دوقطبی ضدپیوندی مشاهده شده است .اثر تمام پارامترهای برای این ساختار نیز بررسی شده است .توجه به این نکته ضروری است، در حالت رینگ‌صهای جدا افزایش میدان الکتریکی محلی بسیار زیاد است .ساختارهای پلاسمونیکی InSb پیشنهادی می‌صتوانندکاربردهای مهمی در طیف‌صسنجی، عکس‌صبرداری، امنیت و در افزاره‌صهایی شامل سنسورهای دما و زیستی)شیمیایی(، مدولاتورهای نوری-گرمایی، سوئیچ‌صها و فیلترهای گرمایی و حساس به پلاریزاسیون در رنج تراهرتز پیدا کنند
In this thesis we have investigated the plasmonic properties of different structures consist of periodic array of InSb sub-wavelenght including isolated, interconnected and full junction dimer disks, linked dimer square and triangle disks, and isolated and touching dimer rings in the THz range. A resonance mode named bonding dipole-dipole plasmon (BDDP) is appeared in the case of isolated disks. In the case of linked dimer disks a new resonance mode appears (charge transfer plasmon (CTP) mope) and BDDP changes to seperated BDDP (SBDDP). In the situation of full junction a broadband absorption cross section (ACS) is shown. The effect of different paramaeters have been investigated on the plasmonic response of linked dimer disks. The scattering cross section of the structure is very low so it can be assumed that the extinction cross section is equal to ACS. The ACS of the structures is highly tunable by geometrical parameters, passively. Also tunability is possible via varing surrounding medium refractive index and temperature, actively. A tunable stopband filter is proposed based on the structure consisted of full junction dimer disks. The amplitude filtering of the filter is equal to 95 . The optical properties of the structure is sensitive to the polarization angle of incident light. It has been shown that, the ACS, local electric field intensity and the sensitivity of the structure on the refractive index of the surrounding medium in dimers square are higher than circular disks and both of them are higher than triangle. Also a tunable multiband plasmonic response has been demonstrated in the regime of dimer touching rings. Three resonance modes associated with CTP, SBDDP, and antibonding dipole-dipole plasmon (ADDP) have been observed. The effect of all the parameters are investigated for this structure, too. It should be noted that, in the case of isolated rings, the local electrical field enhancement is very high. The proposed InSb plasmonic structures can be found important applications like spectroscopy, imaging, security, in different devices including thermal and bio(chemical) sensors, thermo-optic modulators, thermal and polarizing filters and switches in the THz range
مریدسادات، مریم
گل محمدی هریس، سعید، استاد راهنما
باغبان، حامد، استاد مشاور
سیاه و سفید
نمایه‌سازی قبلی
