پ.د.ف.16

دكتري

فيزيك - نظري

پيام نور شيراز

1394-95

1400/11/02

119ص.

قرائتي ، عبدالرسول

فروزاني ، قاسم

كتابنامه: ص.103-97

در اين رساله يك روش كلي جهت محاسبه چرخش فاراده و عبور در بلور فوتوني مگنتو اپتيكي ارائه گرديده كه بر پايه حل معادله برداري هلمهولتز صورت گرفته است؛ بر خلاف روش¬هاي محاسبه سابق كه بر پايه حل معادلات اسكالر هلمهولتز است. اين روش هر سه جزء ميدان¬هاي الكترومغناطيسي را براي موج تصادفي قطبي E در نظر مي¬گيرد و آن را مي¬توان هم براي بلورهاي فوتوني مگنتو اپتيكي يك بعدي و هم براي بلورهاي فوتوني مگنتو اپتيكي دو بعدي استفاده كرد. روش محاسبه مذكور نيمه تحليلي بوده ومستقيماً در حوزه فركانس حل مي¬شود و نيازي به مش ندارد؛ بر خلاف روش FDTD كه مش ايجاد مي¬كند و پاسخ¬ها را در محدوده زماني زيادي در تعداد زيادي مرحله حل مي¬كند. يكي از كاربردهاي بلورهاي فوتوني مگنتو اپتيكي استفاده از آنها در قسمت چرخنده فاراده در ايزولاتور فاراده است. در اين رساله بلور فوتوني مگنتو- اپتيكي دو بعدي به منظور استفاده در قسمت چرخنده فاراده ايزولاتور فاراده معرفي وبررسي گرديده است. سپس با استفاده از اين روش، عبور و چرخش فاراده بلور مذكور محاسبه و نمودارهاي مرتبط ترسيم شده¬است. تاثير تغيير ابعاد سطح مقطع ميله¬هاي استوانه¬اي سازنده بلور بر روي مقدار چرخش فاراده و ميزان عبور مورد بررسي قرار گرفته و اثر تغيير شكل آنها، كشيدگي و فشردگي آنها را نيز بررسي شده و نتايج حاصل با يكديگر مقايسه شده¬اند. بر اساس نتايج به دست آمده در قياس بين سه ساختار متشكل از ميله¬هايي با سطح مقطع دايره، بيضي افقي و بيضي عمودي بيشترين تعداد نقاط داراي چرخش بهبود يافته نسبت به چرخش ذاتي ماده مگنتواپتيكي به كار رفته در ساختار بلور متعلق به سطح مقطع دايره و در قياس بين دو سطح مقطع بيضي افقي و عمودي متعلق به سطح مقطع بيضي افقي مي¬باشد. در نخستين حالت دايره تعداد نقاط داراي چرخش بالاي ˚ 20 و عبور بيش از 6/0، 6 نقطه و بيشترين ميزان عبور 73/0 و در انتها با كاهش تدريجي شعاع ميله¬ها اين مقدار به 102 نقطه و بيشترين ميزان عبور به 97/0 رسيد. در نخستين حالت بيضي افقي تعداد نقاط داراي چرخش بالاي ˚ 20 و عبور بيش از 6/0، 14 نقطه و بيشترين ميزان عبور 85/0 و در انتها با افزايش تدريجي اختلاف بين R_x و R_y بگونه اي R_x كه مقدار بيشتر باشد، اين مقدار به 52 نقطه و بيشترين ميزان عبور به 98/0 رسيد. در نخستين حالت بيضي افقي تعداد نقاط داراي چرخش بالاي ˚ 20 و عبور بيش از 6/0، 1 نقطه و بيشترين ميزان عبور 79/0 بود و در انتها با افزايش تدريجي اختلاف بين R_x و R_y بگونه اي R_y كه مقدار بيشتر باشد، اين مقدار به 9 نقطه و بيشترين ميزان عبور به 99/0 رسيد. در قياس بين سه سطح مقطع بيشترين مقدار عبور به دست آمده در ساختار بلور متعلق به سطح مقطع بيضي عمودي و 99/0 مي¬باشد. در بررسي ساختار با ميله¬هاي استوانه¬اي با سطح مقطع دايره با كاهش شعاع ميله¬هاي دي¬الكتريك تعداد نقاط داراي چرخش و زواياي چرخش افزايش مي¬يابد. كشيدگي سطح مقطع ميله¬ها در راستاي x نتايج بمراتب بهتري در قياس با كشيدگي سطح مقطع در راستاي y ارائه مي¬دهد.

73028