عنوان

بررسی تشدید فانو در ساختارهای بلور فوتونی توپولوژی یک بعدی

شماره

پ۲۹۶۵۰

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

بررسی تشدید فانو در ساختارهای بلور فوتونی توپولوژی یک بعدی

نام نخستين پديدآور

مریم شریفی

نام ناشر، پخش کننده و غيره

فیزیک

تاریخ نشرو بخش و غیره

۱۴۰۲

نام خاص و کميت اثر

۹۵ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

دکتری

نظم درجات

فوتونیک

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۲/۰۶/۰۱

متن يادداشت

اثر تشدید فانو از برهم نهی یک حالت گسسته (مد باریک-تاریک) و یک حالت پیوسته (مد گسترده-روشن) حاصل می¬شود. تداخل سازنده و مخرب این دو تشدید که هر کدام دارای یک طیف تیز هستند، می تواند یک شکل خط نامتقارن ایجاد کند. وجه تمایز این نوع تشدید شکل بسیار تیز و نامتقارن بودن آن است که نتیجه تداخلهای سازنده و ویرانگر دو حالت با اختلاف فاز در فاصله فرکانسی نسبتاً کوچک می¬باشد. در دهه¬های اخیر این پدیده در حوزه فوتونیک رشد چشمگیری داشته است. ابزار مورد استفاده در حوزه فوتونیک که بسیار نیز مورد توجه محققین قرار گرفته، بلورهای فوتونی است. با توجه به حساسیت تشدید فانو به تغییرات محیطی و از طرفی حساس بودن فرآیند ساخت بلورهای فوتونی، اخیرا موضوع بلورهای فوتونی توپولوژی مطرح شده است. پدیده تشدید فانو را می¬توان با جفت کردن مد نقص با مد لبه توپولوژی که توسط بلور فوتونی توپولوژی پشتیبانی می¬شود، به دست آورد. در این رساله، تشدید فانو بر اساس تداخل دو مد توپولوژی (گسسته) و مد نقص (پیوسته) بررسی می¬شود. در این راستا از نظر تئوری خواص طیف عبوری ساختار متشکل از یک ساختار نامتجانس بلور فوتونی یک بعدی توپولوژی و بلور فوتونی یک بعدی حاوی لایه نقص از جنس ایندیم-آنتی موناید (InSb) را با استفاده از روش ماتریس انتقال بررسی می‌کنیم. نتایج عددی نشان می‌دهد که یک تشدید فانو بسیار تیز با پهناي FWHM=0.0144 THz در طیف عبور ساختار در حضور میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده به لایه نقص InSb مشاهده می‌شود. خواص نوری لایه نقص InSb و بنابراین تشدید فانو را می¬توان با تغییر میدان مغناطیسی خارجی اعمال شده به صورت دینامیکی کنترل کرد. نتایج بدست‌ آمده با ساختار پیشنهادی نشان می‌دهد که میدان مغناطیسی بیشترین تأثیر را در کنترل خواص نوری تشدید فانو دارد. این نتایج می¬تواند برای دستگاههای نوری مانند فیلترهای نوری، حسگرها و سوئیچهای نوری مفید باشد.

متن يادداشت

Abstract:The Fano resonance effect results from the superposition of a discrete state (narrow-dark mode) and a continuous state (wide-bright mode). The constructive and destructive interference of these two resonances, each of which has a sharp spectrum, can create an asymmetric line shape. The distinctive feature of this type of resonance is its very sharp and asymmetric profile, which is the result of the constructive and destructive interference of two modes with a phase difference in a relatively small frequency interval. In recent decades, this phenomenon has grown significantly in the field of photonics. Photonic crystals are a tool used in the field of photonics, which has attracted a lot of attention from researchers. The issue of topological photonic crystals has recently been raised due to the Fano resonance's sensitivity to environmental changes and the sensitivity of the production process for photonic crystals. The Fano resonance phenomenon can be obtained by coupling the defect mode with the topological edge mode supported by the topological photonic crystal. In this thesis, Fano resonance is investigated from the interference of two topological modes (discrete) and defect mode (continuous). In this regard, theoretically, we investigate the transmission properties of the structure consisting of a heterogeneous structure of topological one-dimensional photonic crystal and a one-dimensional photonic crystal cavity containing a defect layer of Indium-Antimonide (InSb) using the transfer matrix method. Numerical results show that a very sharp Fano resonance with FWHM=0.0144 THz is observed in the transmission spectrum of the structure in the presence of an external magnetic field applied to the InSb defect layer. The optical properties of the InSb defect layer and therefore, the Fano resonance can be dynamically controlled by changing the applied external magnetic field. The results obtained with the proposed structure show that the magnetic field has the greatest effect in controlling the optical properties of Fano resonance. These results can be useful for optical devices such as optical filters, sensors and optical switches.

عنوان گونه گون

Investigation of fano resonance in one-dimensional topological photonic crystal structures

عنصر شناسه اي

‏شریفی،‏

ساير عناصر نام

مریم ‏

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

‏رضائی‏،

عنصر شناسه اي

‏ذاکرحمیدی،

عنصر شناسه اي

پاشایی عدل،

ساير عناصر نام

بهروز ‏

ساير عناصر نام

محمد صادق ‏

ساير عناصر نام

حمید ‏

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز