در این پروژه، برای شبیه سازی و تحلیل انتشار امواج سالیتانی معادلات ماکسول به روش fdtd پیاده سازی شده اند. ابتدا اثرات غیرخطی لحظه ای و تأخیردار و پاشندگی محیط با استفاده از معادلات دیفرانسیل کمکی به روش fdtd پیاده سازی شده است. در ادامه شبیه سازی انتشار امواج سالیتانی با کدنویسی به کمک نرم افزارc++ و مطلب انجام شده است. شبیه سازی های این پروژه به دو بخش تقسیم می شوند: 1) شبیه سازی سالیتان نوری در محیط غیرخطی و پاشنده همگن. 2) شبیه سازی سالیتان در محیط غیرهمگن کریستال فوتونی. بخش اول را می توان مسیری برای تأیید کدهای نوشته شده برای پاشندگی و غیرخطی های لحظه ای کر و پاشنده رامان در نظر گرفت که در این مسیر نکات قابل توجهی که باید در شبیه سازی سالیتان ها مورد توجه قرار گیرد به دست آمد. در این بخش انتشار سالیتان مکانی- زمانی در محیط همگن پاشنده و غیرخطی یک بعدی و دوبعدی شبیه سازی شده است. در بخش دوم انتشار سالیتان در کریستال های فوتونی بررسی شده است. سالیتان براگ که نتیجه تعادل بین پاشندگی لبه باند توقف کریستال و اثر غیرخطی است در کریستال نوری یک بعدی شبیه سازی شده است. ایجاد سالیتان های خیلی کند و حتی ساکن باند توقف به کمک اثر رامان نیز در کریستال فوتونی یک بعدی پاشنده و غیرخطی به کمک روش fdtd بررسی شده است. در انتها پیاده سازی انتشار سالیتان باند توقف در موجبر کریستال فوتونی دوبعدی غیرخطی به کمک روش fdtd انجام شده است.

امروزه نانوساختارهای فلزی برای تحقق ادوات نوری بسیار کوچک در فرکانس های بالا و غلبه بر حد پراش نور، بسیار مورد توجه قرار گرفته اند. در این پایان نامه، فیزیک پلاسمون ها، نحوه انتشار آن ها در مرز مشترک فلز-عایق-فلز و تعدادی از کاربردهای پلاسمونیک مطرح می شوند. همچنین فیلترهای میان گذر و میان نگذر پلاسمونیکیِ مبتنی بر تشدیدگرهای حلقویِ مربعی با روش تفاضل محدود در حوزه ی زمان مورد بررسی و تحلیل عددی قرار می گیرد. یکی از جالب توجه ترین ویژگی های فیلترهای حلقوی داشتن قابلیت تنظیم طول موج تشدیدی آن به سوی طول موج های بلندتر یا شیفت قرمز می باشد. به منظور تنظیم طول موج های کار فیلتر روش های معمول تغییرِ طولِ محفظه ی حلقه و تغییر عایقِ موجبر تشدیدگر حلقوی مورد بررسی و شبیه سازی عددی قرار می گیرد. همچنین یک روش جدید بدست آوردن شیفت قرمز در طیف عبور فیلترهای مزبور از طریق ایجاد حفره داخل هسته ی تشدیدگر ارائه و مورد بررسی قرار خواهد گرفت. در انتها نیز با استفاده از تزویجِ فیلترهای پلاسمونیکی تشدیدگر حلقوی با یک موجبر y-شکل، یک دایرکشنال کوپلر دوکاناله بدست می آوریم که با توجه به مقدار تلف کم ساختار و کوچکی ابعاد آن (طول بزرگ آن حدود 1?m) و همچنین قابلیت تنظیم پذیری مُودهای کاری آن بوسیله ی روش های مختلف، ساختاری مناسب جهت استفاده در مدارات نوری یکپارچه می باشد

چون پالس های فوق کوتاه مورد استفاده در مخابرات فراپهن باند فاقد موج حامل هستند، اندازه گیری شباهت میان شکل موج دریافتی با یک شکل موج مرجع در حوزه ی زمان روش مناسبی برای استخراج سیگنال و تمیز آن از اغتشاش محسوب می شود. بنابراین پاسخ زمانی اجزای سیستم های فراپهن باند باید تا حد امکان بدون اعوجاج باشد. در این میان، آنتن بعنوان مهم ترین بخش آنالوگ، بیشترین نقش را در ایجاد اعوجاج داشته و از این رو طراحی آنتنی بدون اعوجاج از ملزومات بسیاری از سیستم های فراپهن باند است. در این رساله، سه عنصر آنتنی (آنتن تک قطبی با تغذیه میکرواستریپ، آنتن تک قطبی با تغذیه موجبر هم صفحه و آنتن ویوالدی) و یک آرایه خطی از آنتن های ویوالدی طراحی و بهینه-سازی می شوند. با توجه به اینکه برای آنتن فراپهن باند هم مشخصات زمانی و هم مشخصات متداول فرکانسی مانند تلف بازگشتی و قطبش متقاطع باید در سطح مطلوبی قرار داشته باشند، طراحی چنین آنتنی یک مساله ی چندهدفی خواهد بود. در مورد مسایل ساده تر مانند دو آنتن تک قطبی بهینه شده در قسمت اول، می توان با استفاده از تکنیک وزن دهی چند هدف را به یک هدف کاهش داده و در نتیجه از الگوریتم های تک هدفی متداول استفاده کرد. اما در مورد مسایل پیچیده تر، عدم وزن دهی مناسب و تمرکز بر هر کدام از این اهداف می تواند سایر اهداف را دچار چالش کند. به همین سبب استفاده از الگوریتم چندهدفی برای بهینه سازی اجتناب ناپذیر است تا هیچ هدفی قربانی اهداف دیگر نشود. فرآیند بهینه سازی آنتن تک قطبی با تغذیه ی موجبر هم صفحه از الگوریتم ژنتیک و الگوریتم جستجوی الگو بصورت توام بهره می برد. در سایر موارد که بدلیل پیچیدگی مساله در آنها سرعت همگرایی از اهمیت بیشتری برخوردار است، بهینه سازی گروهی ذرات مورد استفاده واقع می-شود. با توجه به نامناسب بودن شکل ابتدایی این الگوریتم برای کاربردهای عملی، انجام اصلاحاتی بر روی آن گریزناپذیر خواهد بود. پس از انتخاب الگوریتم بهینه سازی، نوبت به انتخاب روش مناسبی برای شبیه سازی آنتن (محاسبه ی تابع هزینه) می رسد. به دلیل اینکه بهینه سازی پاسخ زمانی یکی از اهداف اصلی در این پژوهش محسوب می شود، استفاده از روش های عددی حوزه ی زمان بسیار مناسب است. به همین علت نرم افزار cst چون از حوزه ی زمان استفاده کرده و از طرفی قابلیت ارتباط با نرم افزار matlab را نیز دارد بهترین گزینه برای شبیه سازی خواهد بود. نتایج شبیه سازی و اندازه گیری حاکی از آن است که تنها با تغییر شکل می توان تا حد زیادی مشخصه های زمانی و فرکانسی عنصر های آنتنی را بهبود بخشید. همچنین به علت استفاده از الگوریتم بهینه سازی چندهدفی، هیچ هدفی قربانی اهداف دیگر نشده و در نتیجه مصالحه بین اهداف مختلف برقرار می شود. بطوری که در مورد آرایه بجای یک جواب منفرد، یک دسته جواب که بهترین مصالحه (جبهه ی پَرِتو) بین دو پارامتر متعارض پهنای پرتو و سطح گلبرگ فرعی برای الگوهای تابشی حوزه ی زمان آرایه هستند، بدست می آید. در فرآیند بهینه سازی آرایه اثر تزویج متقابل بین عنصر ها در نظر گرفته نمی شود. اما چون یک دسته جواب در اختیار طراح است، می توان حداقل فاصله ی لازم برای داشتن ایزولاسیون مطلوب بین عنصرها را بصورت یک قید اضافی به جبهه ی پرتو اعمال کرده و در نهایت آرایه ای با الگوی تابشی مورد نظر و کمترین تزویج متقابل را انتخاب کرد.

بررسی فیلترهای مبتنی بر استاب، با استفاده از روش های تحلیلی و عددی، موضوع این پژوهش است. مشخصه فیلترهای مذکور متاثر از طول استاب ها و تعداد آنها است. ساختار طولی فیلتر متأثر از تعداد استاب های مورد نیاز، افزایش می یابد. افزایش طول استاب نیز امکان انتقال باند توقف را به طول موج های بالاتر فراهم می کند. در این تحقیق، ضمن ارائه گزارش پژوهش های اخیر در زمینه فیلترهای پلاسمونی مبتنی بر استاب به کمک مدل خط انتقال، تاثیر تعداد طول و فاصله میان استاب های قائم در منحنی مشخصه فیلتر بررسی می شود. در این راستا و به منظور طراحی فیلتر روشی بر پایه منحنی های امپدانس ارائه خواهد شد. اگرچه عرض استاب ها و موجبراصلی در طراحی ها 100 نانومتر در نظر گرفته شده است – که به طور قابل ملاحظه ای از کمترین طول موج تحلیلی کوچکتر است- برای بررسی اثر عرض موجبر در میزان عبور توان از فیلتر به بررسی کلی سایر فواصل هوایی نیز پرداخته شده است. طول ساختار فیلترها 700 نانومتر انتخاب شده است. معیار این انتخاب، وجود فاصله کافی بین اولین استاب و محل ورود پرتو به فیلتر و آخرین استاب و محل دریافت خروجی است.

در این پایان نامه به تجزیه و تحلیل یک ساختار فیلتر میان گذر پلاسمونیک بر اساس ساختار فلز-عایق-فلز حفره مستطیلی می پردازیم و با استفاده از آن یک فیلتر چند کاناله پلاسمونیک تنظیم پذیر پیشنهادکرده و به روش عددی تفاضلات محدود در حوزه زمان (fdtd) مدل سازی و تحلیل می نماییم. بررسی می شود که در یک رزوناتور حفره مستطیلی، تعیین مکان مناسب موجبرهای خروجی با توجه به نحوه توزیع میدان داخلی حفره ها، مودهای تشدیدی آن را جداسازی و در نتیجه خروجی های تک باندی را ممکن می کند. هم چنین ایجاد شکاف دندانه ای در مرکز حفره ها سبب تغییر طول موثر حفره برای مود دوم آن می شود؛ بنابراین، مود اول و مود دوم حفره با تغییر طول حفره و تغییر طول شکاف ایجاد شده در آن تنظیم می شوند. چنین مشخصه فیلتری تنظیم پذیر برای حفره ها، قابلیت انتخاب همه باندهای گذر ساختارهای فیلتری 4 کاناله و 6 کاناله مطرح شده را با کمترین تعداد حفره در گستره مخابراتی فراهم می کند. ساختار پیشنهاد شده روش کارآمد و موثری در طراحی فیلترهای چندکاناله و دی مالتی پلکسر کوچکتر از طول موج تنظیم پذیر است و می تواند کاربردهای بالقوه ای در مدارهای مجتمع مقیاس نانو در مخابرات نوری داشته باشد. هم چنین به منظور شناخت خصوصیات ساختارهای پلاسمونیک، مروری بر مشخصات پاسخ نوری فلزات و مدل های مربوطه و ساختارهای پشتیبانی کننده از پلاریتون های پلاسمون سطحی و روش عددی fdtd برای شبیه سازی ساختارهای پلاسمونیک خواهیم داشت.

امروزه شاهد ظهور فناوری های نو در جهان پیرامون خود هستیم. در این بین از نانوفناوری به عنوان فناوری تعیین کننده در عرصه های مختلف یاد می شود و صنعت مخابرات و مخابرات نوری نیز تحت تأثیر قرار خواهند گرفت. در این پروژه سعی شده است تا تأثیر نانوفناوری در مخابرات نوری بررسی شود و نقش بلورهای نوری، کریستال های فوتونی و محیط های ژیروتروپیک و تأثیر آنها بیان شود. تأثیرات نانوفناوری در مخابرات، تاریخچه، خصوصیات و تحلیل بلورهای فوتونی و کاربردهای آنها در مخابرات نوری بررسی خواهد شد. موضوع این پایان نامه بررسی انتشار موج در کریستال های فوتونی غیرهمسان گرد پاشنده است. کریستال های فوتونی ساختارهای نو یافته ای هستند که امروزه نوید بخش ساخت مدارهای مجتمع نوری اند. این مواد غیر همسان گرد پاشنده که ثابت دی الکتریک در آن ها تابعی متناوب از مکان در ابعادی نزدیک به طول موج نور است، از تکرار و تناوب یک سلول اولیه به وجود می آیند و می توانند بر خصوصیات انتشار فوتون ها تاثیرگذار باشند. انتشار موج در ساختارهای ژیروتروپیک و ساختار کلی کریستال های فوتونی با شبکه مثلثی به صورت کلی بررسی شده است. از روش بسط امواج تخت برای بدست آوردن نمودار پاشندگی این ساختارها استفاده کرده ایم. در قسمت شبیه سازی به بررسی سیرکولاتور کریستال فوتونی می پردازیم. در این پروژه توجه خود را معطوف به ساختارهای با استوانه های دی الکتریک می کنیم. در انتهای پایان نامه نیز به نتیجه گیری و چند پیشنهاد می-پردازیم.

طراحی یک لامپ کلایسترون در باند l با پهنای باند 5 درصد و توان خروجی حداقل 1.2 مگاوات به صورت پالسی و بهره ی 45 دسی بل در بازه ی فرکانسی، هدف نهایی این پروژه قرار گرفته است. در این پروژه سعی شده تا بدون استفاده از محفظه های تزویج شده و یا گروه محفظه ای و تنها با 7 محفظه ی تشدید بتوان به پهنای باند و توان خواسته شده رسید و همچنین لامپ، راندمان خوبی داشته باشد. روند طراحی و شبیه سازی در طی پروژه منتهج به طرحی با توان خروجی بیش از 1.6 مگاوات، پهنای باند 7 درصد ، راندمان 46 درصد و همچنین بهره ی 47 دسی بل در بازه ی فرکانسی شده است.

تقاضای انرژی در سراسر جهان در 20 سال گذشته بیش از 40 درصد افزایش یافته است. با این که اثرات زیان آور انرژی مبتنی بر هیدروکربن به طور فزاینده ای در حال آشکار شدن است، بیش از 85 درصد انرژی جهان هنوز از احتراق سوخت های فسیلی تولید می شود. منابع انرژی تجدید پذیر پاک به عنوان جایگزینی برای پاسخ گویی به تقاضاها، با دستگاه های تبدیل مستقیم انرژی خورشیدی به عنوان نماینده های پیشرو مورد نیاز هستند. بازار جهانی برای فتوولتائیک های معمولی در طول پنج سال گذشته با نرخ سالانه ی 20 درصد افزایش یافته است و تخمین های صنعت نشان می دهد که تا 18 میلیارد وات در هر سال می تواند تا 2020 فرستاده شود. برای پاسخ گویی تقاضاهای افزایش یافته برای روش های تبدیل انرژی خورشیدی، پیشرفت های چشم-گیری در فن آوری های فتوولتائیک های معمولی مدرن مورد نیاز است. افزایش بازده و کاهش هزینه یا پیچیدگی، مسائل اصلی هستند که نیاز است تا برای پاسخ گویی به این اهداف پیگیری شوند. هدف اصلی این مطالعه طراحی و بهینه سازی رشته ی نانوآنتن های پاپیونی برای بیشترین مقدار تبدیل انرژی تشعشعی خورشید و زمین در رژیم فروسرخ نزدیک است. نانوآنتن پاپیونی زمانی که با انواع دیگری مقایسه شده، پهنای باند گسترده تری را ارائه می کند و اینکه میدان الکتریکی آن می تواند از طریق تزویج عناصر پاپیونی بیشتری برای تشکیل یک رشته، افزایش یابد. نانوآنتن ها نسبت به دستگاه های فتوولتائیک معمولی مشخصه دریافت زاویه ای گسترده تری را نشان می دهند و با رشته کردن و تزویج نانوآنتن ها می توان بهره ی بالایی را به دست آورد. این جمع کردن انرژی خورشیدی در طول شبانه روز را فراهم می کند و نیاز به سیستم های ردیاب خورشیدی را حذف می کند.

در این پروژه پس از معرفی قطعات تک-الکترون متعارف و مورد استفاده و مشکلات آنها، به بررسی ساختارهای سوزنی شکل در ابعاد و اندازه های متفاوت می پردازیم. این ساختارها به بافت سیلیکون متخلخل بسیار شبیه هستند. با اسبفاده از قابلیت های برنامه ی fastcap، پس از شبیه سازی ساختارهای تعریف شده، خازن آنها محاسبه و نشان داده می شود که مقدار این خازن در همان حدی است که جزیره های بکار برده شده در ادوات تک-الکترون متعارف با ابعاد نانو متری دارا بودند، با این تفاوت که ابعاد آنها چندین برابر بزرگتر شده است. در حقیقت با فزونی میدان های الکتریکی حاشیه ای بدلیل ساختار ذاتی بافت سوزنی شکل که با میدانهای الکتریکی اطراف جزیره های نانومتری قابل مقایسه می باشد، از خازن این قطعه کاسته شده و لذااین ساختارها توانسته اند پدیده های ممنوعیت کولمب و اثرهای تک-الکترون را نشان دهند و نیز دمای کارکرد آنها بمراتب بالاتر از دمای ادوات تک-الکترون معمولی خواهد بود. بررسی نتایج چند آزمایش، این اثرها را در منحنی های جریان-ولتاژ آنها نشان می دهد. بنابر این با استفاده از این ساختارها و بدلیل تکنیک ساخت ساده تر ازن قطعه نسبت به ادوات متعارف تک-الکترون، مطالعه و تحقیق بر روی چگونگی رفتار آنها و درک تیوری پدیده های موجود شتاب بخشیده می شوند.

رویکرد نوین نور ترادیس و ایده کنترل نقطه به نقطه نور که به کمک فراماده قابل پیاده سازی است، راهی جدید برای طراحی افزاره هایی پیشنهاد می کند که دارای ویژگی های تازه و شگفت هستند. نور ترادیس که بر پایه ناوردا بودن معادلات ماکسول در تبدیل مختصات استوار است روشی فراهم می کند برای یافتن گذردهی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی لازم، برای رسیدن به یک کارکرد دلخواه. تا کنون افزاره های نوری بسیاری با این روش طراحی شده اند که نامدارترین آن ها پوشش های پنهان ساز است. در این رساله پس از آشنایی با فراماده و بررسی کوتاه روش نور ترادیس و کاربرد جدید آن، نور فریب، این رویکرد برای طراحی افزاره های نوری و کنترل، تنظیم و تغییر پاسخ نوری آنها بکار گرفته می شود. براین پایه، نخست روشی نوین برای دستکاری امواج الکترومغناطیسی و شکل دهی پرتوهای نور از راه دور و به کمک افزاره فریب معرفی شده و ساختارهایی برای کانونی کردن نور (لنز پلاسمونیک)، انحراف پرتوهای نور (منحرف کننده پرتو) و تقسیم پرتوهای نور (تقسیم کننده پرتو) پیشنهاد می شود. سپس در بخش دیگری ازکار با بکارگیری رویکرد نور فریب، روشی نوین برای فرونشانی پراشه های براگ از راه دور در یک موجبر نوری ارایه شده و بر این اساس ساختارهایی برای یک بازتابنده گسترده براگ، سوئیچ نوری و کاواک نوری پیشنهاد و شبیه سازی می گردد. همچنین نشان داده می شود که از روش نور فریب می توان برای کنترل از راه دور رفتار نوری یک افزاره نوری و تغییر، تنظیم و بهبود پاسخ نوری آن بهره گرفت و به کمک این روش ساختار یک فیلتر نوری تنظیم پذیر برای پنجره های مخابراتی دوم و سوم پیشنهاد می-شود. کارایی همه ساختارهای پیشنهادی با انجام شبیه سازی های تمام موج عددی دوبعدی به روش المان محدود، نشان داده خواهد شد. افزاره های نوری ساخته شده با این روش ویژگی های دگرگون از افزاره های همسان خود مانند جابجاپذیری و تنظیم پذیری دارند. همچنین دیگر برتری این روش نسبت به روش های معمول، پرهیز از آسیب و تغییر فیزیکی در ساختار اولیه است که از آن می توان برای کاربردهای سوئیچنگ بهره برد. ساخت افزاره های نوری که با روش نور ترادیس و نور فریب طراحی می شوند، در پیاده سازی عملی با چالش هایی روبرو می شوند، زیرا برای رسیدن به یک کارکرد دلخواه ممکن است ماده لازم دارای گذردهی الکتریکی و نفوذپذیری مغناطیسی غیرهمگن و ناهمسانگرد باشد. در بخش پایانی این رساله ، با پیشنهاد روشی برای چیره گی بر چالش ناهمسانگردی، برای اولین بار راه کاری برای ساخت یک افزاره فریب با مواد همسانگرد پیشنهاد می شود که می تواند گامی مهم در راستای پیاده سازی کاربردی افزاره های نوری طراحی شده به این روش و همگانی تر شدن آن باشد.

آرایه سازی نانوآنتن ها شیوه جدیدی در تحقق منابع فوتونی با راندمان بالا و زاویه تابش باریک، به شمار می رود. هر نوع پیشرفتی در کاربرد نانوآنتن های نوری بستگی زیاد به ظرفیت ایجاد یک ساختار هندسی بهینه از ماده ای با کیفیت مناسب و نیز دقت ساخت کافی در مقیاس نانو دارد. نحوه چیدمان و آرایش آرایه گسترده ای از آنتن های نوری )که معمولاً از جنس طلا یا نقره هستند( به منظور تشکیل یک ساختار با طراحی مناسب و عملکرد بهینه همچنان به عنوان یک چالش اساسی در حوزه نانواپتیک مطرح است. خواص یک عنصر آنتنی تنها، در مجاورت دیگر عناصر در آرایه به شدت دستخوش تغییر شده و از این رو چینش و آرایه سازی نانوآنتن ها مشکلات خاص خود را داشته و نیازمند تنظیمات مناسب و دقت در حد نانو است. هدف اصلی در این رساله ارائه آرایه ای از اجزای نانوآنتنی مناسب با هدف افزایش میزان تقویت میدان نزدیک بوده است. به این منظور یک آرایه تناوب لگاریتمی از عناصر نانواسفروئیدی پیشنهاد، و رفتار آن در ازای تغییر پارامترهای مختلف بررسی و بهینه سازی شده است. این رساله با نگاهی به مبانی نانوآنتن ها آغاز می شود. در واقع پس از مقایسه ای بین نانوآنتن ها و آنتن های معمولی، به بررسی رفتار فلزات در فرکانس های نوری، روابط تحلیلی در توصیف رفتار نانوآنتن ها، کاربردهای آن پرداخته و در نهایت طرح مساله شده است. در ادامه، به بررسی عناصر مختلف و انتخاب عنصر مناسب، شبیه سازی و بررسی میدان نزدیک عنصر، بررسی کمی تمرکز میدان و مکان بیشینه تمرکز، راهکارهای بهبود و تنظیم پارامترهای میدان نزدیک عنصر )بویژه تمرکز میدان نزدیک(، و بررسی طول موج موثر برای عنصر انتخابی پرداخته ایم. سپس با توجه به لزوم آرایه سازی نانوآنتن ها به بررسی کارهای انجام شده در این زمینه و نتایج حاصل از آنها پرداخته شد. نانوآنتن یاگی-اودا مهمترین گزینه در این میان به شمار می رود که در انتها با توجه به محدودیت پهنای باند در مورد آن، ایده جدید آرایه تناوب لگاریتمی مطرح و به عنوان موضوع اصلی در ادامه به آن پرداخته شده است. پس از آن و به عنوان یکی از مهمترین قسمت های این رساله، رفتار آرایه تناوب لگاریتمی شبیه سازی و بررسی شده است. در واقع هدف اصلی در این قسمت مطالعه آنتن های تناوب لگاریتمی است که در نتیجه روابط موجود بین طول، عرض و فاصله بین عناصر، رفتاری سمت گرا در پهنای باندی وسیع از خود نشان می دهند. در ضمن، از طریق شبیه سازی های عددی اثبات شده است که این ساختارها پتانسیل قابل توجهی در بهبود سمت گرایی و پهنای باند نسبت به ساختارهای دیگر دارند. به علاوه، ضریب پیمایش، فاصله بین عناصر و تعداد عناصر به صورت سیستماتیک تغییر داده شده و تاثیر این تغییرات بر عملکرد آرایه مورد بررسی قرار گرفته است. از مهمترین ساختارهای مورد مطالعه، آرایه ای تناوب لگاریتمی با عناصر نانواسفروئیدی از جنس نقره بود. نتایج شبیه سازی ها از امکان افزایش تمرکز میدان الکتریکی و همچنین سمت گرایی با استفاده از این آرایه حکایت دارد. همچنین فاصله ،)n( علاوه بر بهبود عملکرد با کنترل هندسه ساختار، می توان از طریق تنظیم تعداد عنصر ها مواردی نظیر فرکانس تشدید، تمرکز )ar( و نسبت محوری ،)r( ضریب پیمایش ،)?( بین عناصر میدان و سمت گرایی را تنظیم نمود. یک ایده جدید برای تمرکز نور مبتنی بر تداخلات سازنده امواج پراشی در حوزه میدان های نزدیک و میانی، استفاده از آنتن های فازی به منظور برهم نهی امواج پلازمونیک منتشر شونده برای دستیابی به تزویج قوی میان پلازمون های محلی شده است. از دیدگاه تئوری، دستیابی به چنین نانوساختارهای با طراحی مناسب و عملکرد بهینه همچنان در مراحل کاملاً ابتدایی خود قرار داشته و در مقایسه با روش های طراحی معروف و تکامل یافته برای آنتن های رادیویی رایج، همچنان کارهای زیادی باید انجام شود. از این رو ایده آنتن های آرایه فازی نوری، شامل آرایه ای از ذرات با روش های خاص اعمال منبع و تغذیه مناسب، برای دستیابی به تمرکز نور در ناحیه میدان نزدیک پیشنهاد شده است. از موارد مهم مطرح شده در این مورد روش های شکل دهی پالس می باشد. در خاتمه، با نگاهی به کارهای انجام شده و درحال انجام، پس از جمع بندی نهایی پیشنهادهای آتی برای ادامه کار را مطرح ساخته ایم.

انتقال فاز دهنده ها از اجزای کلیدی آنتن های آرایه فازی پسیو هستند. در یک سیستم رادار مدرن قطعات ماکروویو مسیر انتقال موج باید تحمل توان ماکروویو زیاد را داشته باشند . همچنین تلفات پایین در انتقال فاز دهنده ها بسیار مهم است. بنابراین برد رادار به توان ارسالی وابسته است . از این رو انتقال فاز دهنده های فریتی به دلیل قابلیت عبور توان بالا وهمچنین زمان سوئیچینگ مناسب، برای عملکرد آنتن های آرایه فازی مورد توجه هستند. انتقال فاز دهنده های ساخته شده از فریت بسته به نوع کاربردشان به شکل های مختلفی طراحی می شوند که هر کدام مزایا و معایب خاص خود را دارند. نوعی از انتقال فاز دهنده های فریتی که مدار بایاس داخلی دارند برای استفاده در آنتن های آرایه فازی دو خطی مناسب تر می باشند در این میان انتقال فاز دهنده ی حلقه های فریتی دوقلو به دلیل داشتن قابلیت بایاس داخلی و همچنین استحکام مناسب در مقابل تنش های مکانیکی علی رغم انتقال فاز کمتر نسبت به بعضی دیگر از انتقال فاز دهنده های فریتی، مورد توجه هستند. همچنین این نوع از انتقال فاز دهنده ها از نظر سرکوب مدهای مرتبه بالاتر نیز عملکرد مناسب تری دارند. در این پایان نامه انتقال فاز دهنده ی حلقه های فریتی دوقلو با بایاس مغناطیسی داخلی در باند x طراحی و با استفاده از نرم افزار cst شبیه سازی شده است.