338پ

Study of Band Structure and Faraday Rotationof 2D Magneto-optic Photonic Crystal with Square Lattice and Elliptical Elements

كارشناسي ارشد

فيزيك حالت جامد

دانشگاه پيام نور شيراز

1393

1393/11/29

عالي

113ص.

قرائتي ، عبدالرسول

قناعتيان ، محمد

90-95

- 2D Magneto-optic Photonic Crystal, Faraday rotation, Band structure, defect mode, bandgap,

در اين پايان نامه، ساختار نواري و اثر چرخش فاراده در بلور فوتوني دو بعدي مغناطيسي- اپتيكي متشكل از نانو استوانه‌هايي با المان‏هاي بيضوي در شبكه مربعي مورد بررسي قرار گرفته است. در ابتدا پس از معرفي بلور فوتوني مغناطيسي- اپتيكي و مرور ويژگي‏ها، كاربرد و روش ساخت آن بين اين بلور و بلور فوتوني غير مغناطيسي مقايسه صورت گرفته است. پس از آن اثرات ايجاد نقص مغناطيسي- اپتيكي خطي در ساختار بلور فوتوني مورد بررسي قرار گرفته و محاسبات و نتايج به دست آمده ثبت گرديده‌اند. بزرگ‌ترين مزيت اين دسته از بلورها كه چرخش فاراده و افزايش پاسخ نوري مواد مگنتو اپتيكي مي‌باشد، تشريح شده، نمودارهاي مرتبط ترسيم و پيرامون آن بحث گرديده است. به كمك نقص خطي مغناطيسي- اپتيكي در ساختار بلور فوتوني دو بعدي و ساخت بلور فوتوني مغناطيسي به چرخش فاراده بالايي در محدوده فركانسي خاص رسيديم كه ميزان اين چرخش بالاتر از چرخش ذاتي فاراده مواد مگنتو اپتيكي مي‏باشد. هم چنين عبور نور را از بلور فوتوني كه مهم‌ترين اهداف در مدارهاي مجتمع نوري است، افزايش داده و به بالاترين ميزان آن يعني عدد 1 رسانديم. اثر بردار چرخش بر ساختار نواري بلور بررسي و كم بودن ميزان آن مشخص گرديده است. در عين حال مشاهده گرديد بردار چرخش عليرغم داشتن اثر ناچيز بر ساختار نواري اثر مثبت قابل توجهي بر ميزان عبور نور از بلور فوتوني را داراست. به كمك مغناطيسي- اپتيكي ساختن بلور قادر شديم در قسمت‏هايي كه در بلور غير مغناطيسي هيچ مد هدايتي عبور داده نمي‌شود، مدهاي هدايتي را عبور دهيم. ميزان اين تغييرات براي مد TM قابل توجه و چشمگير بودند در حالي كه براي مد TE چنين نبود. با افزايش كشيدگي المان بيضوي در جهت محور x عبور بهتر و ميزان چرخش فاراده بالاتري در قياس با افزايش كشيدگي المان در راستاي y مشاهده شد. ميزان چرخش فاراده ذاتي فيلم Bi:YIG برابر با 22 درجه است؛ در حالي كه با قرار دادن اين ماده در ساختار بلور فوتوني مغناطيسي- اپتيكي پاسخ نوري آن را افزايش داده و تا مرز 70 درجه چرخش فاراده آن را بالا برديم. كليه محاسبات صورت گرفته بر پايه روش موج تخت صورت گرفته است.

1395/3/5

32511