مطالعه قابل تنظیم بودن حالتهای سطحی در یک بلور فوتونی دو بعدی با تقارن شبکه مربعی

بلورهای فوتونی در دهه های اخیر مورد مطالعه وسیعی قرار گرفته اند. از آنجائی که در عمل بلور فوتونی اندازه محدودی دارد، بنابراین به دلیل قطع شدن ویژگی دوره ای در فصل مشترک بلور فوتونی و هوا، حالت های جایگزیده سطحی حاصل می شود که فرکانس آنها در منطقه ممنوعه فرکانسی قرار می گیرد. به دلیل کاربردهای فراوان حالت های سطحی، به دست آوردن تنظیم پذیری حالت های سطحی دارای مزایای فراوانی می باشد. در اکثر بلورهای فوتونی، ثابت دی الکتریک اجزای سازنده آن مستقل از تاثیر عوامل خارجی حاکم بر بلور همچون دما، میدان مغناطیسی و یا میدان الکتریکی می باشد و زمانی که یک بلور فوتونی ساخته شد، موقعیت مد های سطحی ایجاد شده آن ثابت بوده و هیچ تغییری در موقعیت مدهای سطحی، تحت تاثیر عوامل نامبرده ایجاد نمی شود. برای دستیابی به تنظیم پذیری در بلورهای فوتونی، نیاز است که حداقل ثابت دی الکتریک یکی از اجزای تشکیل دهنده بلور فوتونی به عوامل خارجی مانند دما، میدان الکتریکی و یا میدان مغناطیسی وابسته باشد. بلورهای مایع از جمله موادی هستند که ثابت دی الکتریک آنها به وسیله اعمال میدان الکتریکی خارجی تغییر می کند. در نتیجه با استفاده از بلورهای مایع در ساخت بلور فوتونی، به تنظیم پذیری در بلورهای فوتونی دست پیدا می کنیم. در این پایان نامه به منظور تنظیم مدهای سطحی از یک لایه پوششی از جنس بلور مایع استفاده شده است. بلور مایع از بردارهای راهنمایی تشکیل شده است که چگونگی جهت گیری این بردارهای راهنما نقش خیلی مهمی در تنظیم موقعیت مدهای سطحی در داخل گاف نواری فوتونی بازی می کنند. در این پروژه، معادلات مربوط به روش بسط موج تخت، به حالتی که سیستم بلور فوتونی شامل مواد ناهمسانگردی چون بلور مایع می باشد، تعمیم داده شده است. نتایج محاسبات نشان می دهد که با تغییر جهت گیری بردارهای راهنمای بلور مایع، موقعیت مدهای سطحی در داخل گاف ممنوعه فرکانسی تغییر می کند. گستره این تنظیم پذیری به نوع بلور مایع مورد استفاده بستگی دارد.