عنوان

طراحی عدسی تنظیم پذیر با استفاده از بلورهای فوتونی با ضریب شکست تدریجی مبتنی بر شبه فلز دیراک

شماره

پ۲۷۶۵۶

زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن

per

عنوان اصلي

طراحی عدسی تنظیم پذیر با استفاده از بلورهای فوتونی با ضریب شکست تدریجی مبتنی بر شبه فلز دیراک

نام نخستين پديدآور

پویا پناهیان فر

نام ناشر، پخش کننده و غيره

فیزیک

نام خاص و کميت اثر

۱۲۱ص.

مواد همراه اثر

سی دی

جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن

کارشناسی ارشد

نظم درجات

فوتونیک

زمان اعطا مدرک

۱۴۰۱/۰۶/۲۷

متن يادداشت

مروزه بلور¬های فوتونی به عنوان یکی از مهم¬ترین افزاره¬های نوری، جای خود را در زندگی روزمره انسان¬ها به خوبی باز کرده¬اند. این اتفاق به دلیل یکی از مهم-ترین ویژگی¬های این ساختار¬ها که با نام باند گاف فوتونی شناخته می¬شود، محقق شده است. باند گاف فوتونی در بلور¬های فوتونی، ناشی از مدولاسیون نور توسط توزیع فضایی ثابت¬های دی¬الکتریک بوده و اجازه¬ی انتشار و یا انعکاس طول موج¬های خاصی را صادر می¬کند. به همین دلیل، مهندسی گاف نواری فوتونی منجر به مشاهده پدیده¬های منحصر به فردی در این ساختار¬ها می¬شود. در کنار کاربرد¬های بی¬شمار بلور¬های فوتونی، استفاده از این ادوات به عنوان عدسی یا لنز یکی از مهم¬ترین کاربرد¬های این ساختار¬ها به شمار می¬رود. با اعمال تغییرات ساختاری خاص در بلور¬های فوتونی و دست یافتن به گرادیان ضریب شکست موثر، دسته¬ای از این ساختار¬ها با نام بلور¬های فوتونی با ضریب شکست تدریجی به وجود می¬آیند که حضور گرادیان ضریب شکست موثر در جهت معین، منجر به کانونی کردن موج ورودی شده و با در نظر گرفتن ضخامتی مناسب برای ساختار، همانند یک عدسی عمل کرده و نور فرودی را در نقطه¬ای به نام کانون، متمرکز می¬کند. افزون بر این، تنظیم¬پذیر کردن خواص نوری بلور¬های فوتونی به منظور ساخت ادوات اپتیکی پویا نیز گامی مهم در گسترش کاربرد¬های این ادوات نوری محسوب می¬شود. در این پایان¬نامه، ساختار¬های بلور¬فوتونی دوبعدی با ضریب شکست تدریجی با شبکه مربعی و مثلثی متشکل از میله¬های دی¬الکتریک از جنس شبه فلز دیراک در زمینه هوا طراحی شده است. محاسبات و شبیه¬سازی¬ها با استفاده از روش محاسباتی FDTD و توسط دو نرم¬افزار RSoft Photonics و Lumerical انجام شده و با انتخاب مناسب پارامتر¬های هندسی و فیزیکی ساختارها و مواد تشکیل دهنده، امکان تشکیل عدسی و همچنین خصوصیات تنظیم-پذیری آن از طریق تغییر در انرژی فرمی شبه فلز دیراک مورد مطالعه قرار گرفته است.

متن يادداشت

Nowadays, photonic crystals have become an essential part of our daily lives as one of the most important optical devices. This happened due to one of these structures' key features, i.e., the photonic bandgap. The photonic bandgap in photonic crystals is due to the modulation of light by the spatial distribution of dielectric constants which allows the progression or reflection of specific wavelengths. Hence, photonic bandgap engineering leads to observing unique phenomena in these structures. Along with the countless applications of photonic crystals, using these devices as lenses is one of their major applications. A group of these structures, known as graded index photonic crystals, is created by introducing specific structural changes to photonic crystals and achieving the effective refractive index gradient. The effective refractive index gradient in a specific direction causes the incident wave to focus. In other words, if the structure is thick enough, it acts as a lens and concentrates the incident light at the focal point. Additionally, photonic crystals can be tuned to produce dynamic optical devices as a key element of expanding the applications of these devices. This thesis proposes two-dimensional graded index photonic crystal structures with square and triangular lattices composed of Dirac semimetal dielectric rods in the air background. Calculations and simulations were performed using the FDTD calculation method using RSoft Photonics and Lumerical software. With the appropriate selection of the geometric and physical parameters of the structures and constituent materials, the possibility of forming a lens and its tunable properties through the changes in Fermi energy of the Dirac semimetals is studied

عنوان گونه گون

Design of tunable lens using graded index photonic crystals based on Dirac semimetal

عنصر شناسه اي

‏پناهیان فر،

ساير عناصر نام

‏پویا

کد نقش

تهیه کننده

عنصر شناسه اي

‏رضائی،

عنصر شناسه اي

خردمند،

ساير عناصر نام

‏بهروز

ساير عناصر نام

‏رضا

تاريخ

استاد راهنما

تاريخ

استاد مشاور

عنصر شناسه اي

‏تبریز