شماره کتابشناسی ملی
شماره
۷۴۳۸پ
زبان اثر
زبان متن نوشتاري يا گفتاري و مانند آن
per
عنوان و نام پديدآور
عنوان اصلي
محاسبه ساختار باند بلورهای فوتونی دو بعدی با استفاده از روش Finite Difference Time Domain (FDTD)
نام نخستين پديدآور
/خلیل داداشی
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: دانشکده فیزیک
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
حالت جامد
زمان اعطا مدرک
۱۳۸۷/۰۷/۲۵
کسي که مدرک را اعطا کرده
دانشگاه تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
بلورهای فوتونی ساختارهای دی الکتریک متناوب هستند که بطور مصنوعی ساخته می شوند و در تشابه با نیمه هادیها دارای یک ناحیه ممنوعه فرکانسی می باشند . انتشار امواج در این ناحیه که به گاف نواری فوتونی معروف است ممنوع می باشد .همانطوریکه در بلورهای معمولی تناوب پتانسیل شبکه باعث ایجاد باندهای مجاز و ممنوع انرژی برای الکترونهای سیستم می شود ، در بلورهای فوتونی نیز تناوب در مواد دی الکتریک باعث بوجود آمدن نواحی مجاز و ممنوع فرکانسی برای انتشار نور در این سیستمها می گردد .شکل هندسی بلور فوتونی و اختلاف ثابت دی الکتریک خواص اپتیکی آن را معین می کنند .با تغییر این دو پارامتر می توان نواحی مجاز و ممنوع فرکانسی برای انتشار نور را بدست آورد .خواص جالب بلورهای فوتونی از وجود گاف نواری فوتونی آنها ناشی می شود، محاسبه این گاف نواری نقطه شروع خوبی برای مطالعه چنین ساختارها می باشد .برای بدست آوردن گاف نواری فوتونی، لازم است رابطه پاشندگی، ، یا ساختار باند فوتونی را محاسبه کنیم .روش متداول برای محاسبه ساختار باند فوتونی روش بسط موج تخت می باشد .اما اگر مواد تشکیل دهنده بلورهای فوتونی مثلا فلز یا مواد غیر خطی باشند، این روش کار آیی نخواهد داشت .در مقابل روش دیگری مانند روش (FDTD) Finite Difference Time Domain وجود دارد که ضمن شبیه سازی انتشار امواج الکترومغناطیس در بلورهای فوتونی، قادر است انتشار در هر نوع محیط و شرایط را بررسی نماید .بدین ترتیب این روش قادر است علاوه بر محاسبه ساختار باند بلورهای فوتونی، امکان تاثیر ناخالصی های مختلف در ساختار باند را که کاربردهای فراوانی دارد نیز محاسبه نماید .استفاده از این روش مستلزم نوشتن برنامه های کامپیوتری بسیار پیچیده می باشد و معمولا از نرم افزارهای آماده در این مورد استفاده می شود .در این پایان نامه سعی شده است که برنامه های کامپیوتری جداگانه برای محاسبه ساختار باند بلورهای فوتونی یک و دو بعدی با استفاده از روش FDTD نوشته شود .نتایج بدست آمده با نتایج روش بسط موج تخت مقایسه گردیده که تطابق بسیار خوبی حاصل شده است که نشانگر صحت و دقت برنامه های ارائه شده می باشد .در ابتدا با استفاده از روش FDTD و تابع دی الکتریک وابسته به مکان، انتشار امواج الکترومغناطیس در فضای آزاد، محیط آمیخته و بلور فوتونی یک و دو بعدی شبیه سازی گردیده است .برای محاسبه ساختار باند بلورهای فوتونی با استفاده از این روش، حوزه محاسباتی را سلول واحد اولیه در نظر می گیرند سپس از مقادیر میدانهای الکترومغناطیس در سلول اولیه نسبت به زمان تبدیل فوریه گرفته می شود تا مقادیر میدانها در حوزه فرکانس مشخص گردد .از روی این مقادیر جدید، تابع چگالی طیفی یا چگالی انرژی الکترومغناطیسی محاسبه می شود .با رسم تابع چگالی طیفی بر حسب فرکانس و تعیین فرکانسهای مربوط به پیکهای ظاهر شده، ساختار باند بلور فوتونی بدست می آید
متن يادداشت
Photonic crystals are periodic arrangement of different dielectrics which are made artificially. In close analogy with semiconductors they have a band gap named photonic band gap. Light propagation in photonic band gap is forbidden. As a crystal presents a periodic potential to an electron, dielectric media can produce many of same phenomena for photons (light modes).The geometry and index contrast of the photonic crystal determinate many of its optical propertied.The interesting properties of photonic crystals arise from photonic band gap. Dispersion relation ( ) or photonic band structure is calculated for obtaining photonic band structure. The plane-wave expansion (PWE) method is most common method. This method, however, is not suitable for metallo-dielectric and nonlinear photonic crystals. In contrast with, the Finite Difference Time Domain (FDTD) Method simulates the wave propagation in various media and conditions. Furthermore, in this method, one can calculate photonic band structure in all dimensions containing defect with many applications. The FDTD calculations require advanced computational programs with a long run time. Therefore, Software like OptiFDTD is used.In this work we present numerical technique based on the FDTD method to calculate both field distribution and the associated photonic band structures for one and two dimensional photonic crystals, separately. The results compared with PWE method and we had good agreements.At first, using the FDTD method and a position dependent dielectric function, we have simulated wave propagation in one and two dimensional free space, mixed media and photonic crystals. Computational domain for band structure calculations of both 1_D and 2_D case is chosen to be a unit cell of infinite crystal. Taking the Fourier transform of the field components, we have found the fields in frequency domain. Then, the spectral density of computational domain is calculated. After that, we have calculated band structure of photonic crystals with deep concentration to spectral density diagram
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
دادشی، خلیل
نام شخص - ( مسئولیت معنوی درجه دوم )
مستند نام اشخاص تاييد نشده
کلافی، منوچهر، استاد راهنما
مستند نام اشخاص تاييد نشده
رضایی، بهروز، استاد مشاور
دسترسی و محل الکترونیکی
يادداشت عمومي
سیاه و سفید
وضعیت فهرست نویسی
وضعیت فهرست نویسی
نمایه‌سازی قبلی
