دیودهای نورانی آلی (oleds) به عنوان یک تکنولوژی مدرن نقش مهمی را در دنیای پیشرفته امروزی ایفا می کند. در پیشرفت این تکنولوژی شیمی جایگاه ویژه ای دارد، زیرا ویژگی های نوری خروجی در دیودهای نورانی آلی وابسته به تغییر در ساختار مولکولها و ویژگی های شیمیایی آنها می باشد. یک دسته از ترکیباتی که در دیودهای نورانی آلی مورد استفاده قرار می گیرد مولکولهای کوچک مزدوج آلی هستند که زیاد مورد توجه قرار گرفته اند، زیرا نسبت به دو دسته دیگر یعنی پلیمرها وکمپلکسهای آلی-فلزی پیچیدگی های کمتری دارند و تهیه وکاربرد آنها در ساختار دیودهای نورانی آلی آسانتر و ارزانتر می باشد. برای تهیه اغلب این ترکیبات نیاز به واکنشها یی است که در آنها شکل های متفاوتی از سیستم های کاتالیزوری همگن و ناهمگن پالادیم استفاده شده است. در اینجا سیستم کاتالیزوری ناهمگن ونانوذره ای جدیدی از پالادیم معرفی شده و با انجام سه واکنش هک ، سوزوکی و سیانیشن کارایی آن ارزیابی شده و در نهایت مولکولهایی را با استفاده از این سیستم کاتالیزوری تهیه و خواص نوری آنها مورد بررسی قرار می گیرد. در حضور سیستم کاتالیزوری ذکر شده در بالا، واکنشها با بازده بالا و تحت شرایط ملایم انجام می گیرند. شرایط جداسازی آسان، قابلیت بازیابی مجدد بالا و انجام واکنش در شرایط سازگار با محیط زیست از جمله مزایای سیستم های شرح داده شده در بالا می باشد.

دراین تحقیق پس از مطالعه اصول عملکرد آشکارساز نوری بهمنی مروری بر مهمترین تحقیقات پیشین انجام شده در این زمینه انجام شده است. سپس در راستای هدف اصلی تحقیق، ابتدا به تحلیل و بررسی ساختار چاه های کوانتمی چندگانه پرداخته شده است و در ادامه یک نمونه آشکارساز نوری بهمنی با ساختارsacmمدلسازی شده است و پس از مقایسه نتایج مدلسازی انجام شده با نتایج تجربی و حصول اطمینان از تطابق این نتایج در ادامه به مدلسازی نمونه آشکارساز نوری بهمنی با ساختار mqw-sacm-apdپرداخته شده است. در پایان مقایسه نتایج حاصل از مدلسازی آشکارسازهای نوری بهمنی با ساختارهای mqw-sacm-apd و sacm-apd صحت عملکرد مدل ارائه شده را نشان میدهد.

در این پایان نامه طراحی و شبیه سازی کوپلرهای توری مجتمع را ارائه می دهیم. بدین منظور، کوپلرهای توری را از نقطه نظر بردار موج طراحی کردیم. روش تحلیل بردار موج ابزاری است برای بررسی کردن رفتار کوپلرهای توری پراش برحسب جهت نوری که پراشیده می شود. کوپلرهای توری مورد نظر ما آن هایی هستند که نور را به مد هدایتی موجبر پراش می دهند. فرایند طراحی، انتخاب دوره تناوب کوپلرهای توری بر پایه زاویه کوپلینگ مورد نظر هستند. در نهایت کارایی ادوات طراحی شده را با نتایج شبیه سازی ارزیابی می کنیم. قسمت اول این تحقیق طراحی و شبیه سازی توری پراش حجمی مرتبه اول در موجبر پلیمری است. توری پراش مرتبه اول بوسیله نمودار بردار موج که انتقال و بازتاب پرتو ورودی را در نتیجه اثر توری پراش رسم می کند تحلیل وبررسی کردیم. این نمودار از دوایر متحدالمرکزی که شعاع آن ها بیانگر بزرگی بردار موج در ناحیه مورد نظر است استفاده می کند. سپس این توری پراش مرتبه اول را برای مشاهده نتایج شبیه سازی کردیم. تضعیفی بیشتر از 19 دسی بل در طول موج 1550 نانومتر با دوره تناوب توری 5/0 میکرومتر و طول توری 200 میکرومتر رخ می دهد. قسمت دوم این تحقیق طراحی و شبیه سازی کوپلینگ توری به توری در موجبر های پلیمری است. با طراحی نمودار بردار موج، دوره تناوب توری ها در زوایای کوپلینگ مورد نظر بدست می آید. با شبیه سازی های این کوپلر بازده کوپلینگ حدود 75% از موجبر اولی به موجبر دومی با توری هایی به طول 50 میکرومتر و دوره تناوب 950 نانومتر حاصل شده است.

گاز متان به علت دارا بودن برخی خصوصیات از جمله اشتعال زا بودن نیازاست که در محیط شناسایی و مقدار آن مشخص گردد. بدین منظور تاکنون محققان حسگرهای مختلفی را برای تشخیص گاز متان ساخته اند این حسگر ها از مواد مختلف و با تکنولوژی های گوناگون ساخته شده اند. تا چندین سال قبل نانو لوله های کربنی و نانو لوله های نیمه هادی های دیگر بهترین انتخاب برای ساخت سنسور گازی بودند که می توانستند مولکول های گازی را با غلظت بسیار کم در محیط شناسایی کنند. در سال های اخیر گرافن که یک تک لایه از اتم های کربن در یک ساختار دوبعدی است بهترین انتخاب برای ساخت سنسور های گازی از جمله متان به شمار می آید. تحقیقات نشان می دهد که عملکرد حسگر گرافنی بر پایه تغییر در مقاومت و یا تغییر در هدایت به علت جذب مولکول گاز بر روی سطح گرافن می باشد که این مولکول های گازی به عنوان گیرنده و یا دهنده عمل می کنند. اولین قدم در ساخت حسگر گاز متان برپایه گرافن پی بردن به چگونگی تاثیر گاز متان جذب شده بر خصوصیات مختلف گرافن است. در این پایان نامه با استفاده از نظریه ی تابع چگالی و حل معادلات کوهن – شم به روش خود سازگار به بررسی ساختار نواری و منحنی چگالی تراز سیستم بس ذره ای گرافن – متان و تعیین نقش متان به عنوان گیرنده یا دهنده ی بارپرداخته شده است. با توجه به محاسبه انرژی جذب سیستم ، جذب متان بر گرافن فیزیکی و فرآیند گرماده و خودبخودی است همچنین اندازه بار انتفالی و علامت آن نشان دهنده نقش متان به عنوان گیرنده بار در این سیستم می باشد.

با حرکت تکنولوژی بسمت ساخت مدارات مجتمع نوری وجود قطعات بسیار کوچک بیش از پیش احساس می شود. لزوم اجرای مدارات مجتمع نوری داشتن ابزارهای فوتونیکی با سایز کوچک می باشد. لذا ضرورت داردکه قطعات کنونی با قطعات کوچکتر که قابلیت استفاده در مدارات مجتمع را دارند جایگزین شوند. موجبرهای اپتیکی از جمله از عناصر کلیدی وسایل فوتونی می باشند. موجبرها تنها هدایت موج را انجام نمی دهند بلکه اتصال، سوییچ کردن و مالتی پلکس و دی مالتی پلکس کردن سیگنالهای اپتیکی را نیز انجام می دهند. بنابراین برای داشتن موجبرهایی با ابعاد کوچک نیاز به تقویت بازده خروجی داریم. از موجبرهای تیپر شده به عنوان موجبرهایی با عرض کم و بازده بالا استفاده شد. علاوه بر افزایش بازده تزویج نور در موجبر هایی با عرض کم، مد خروجی در طول تیپر مورد بررسی قرار گرفت. و در نهایت موجبر با عرض کم، بازده تزویج بالا و تک مد و تلفات کم ساخته شد.

در این پایان نامه ما تکنیکی را به منظور آسان کردن تزویج فیبرهای نوری و موجبرهای پلیمری ارائه داده ایم. فوتونیک پلیمری در مقایسه با مواد غیر آلی فواید زیادی را برای بازار اپتیک مجتمع به همراه دارد، ولی با این وجود تزویج نور به موجبرهای پلیمری یک فرآیند پیچیده می¬باشد. فیبر نوری را می توان در یک مکان از پیش تعیین شده بر روی تراشه سیلیکن یا زیرلایه ای که مابقی مدار مجتمع نوری را دربر دارد، قرار داد. ما شیارهای "وی" را برای نگه داری فیبرها بر روی زیرلایه سیلیکن ساختیم. بعد از این که فیبرها بر روی زیرلایه نصب شدند، پلیمر پلی-ایمید عامل دار بر روی زیرلایه، لایه نشانی چرخشی شد. در نتیجه، پلیمر نوک فیبر را کاملاً پوشانیده و پس از خشک شدن یک اتصال کامل با نوک فیبر تشکیل می دهد. آخرین مرحله، ساخت یک موجبر درجلو و تزویج شده به فیبر می باشد. پلیمرهای پلی ایمید عامل دار با توجه به فرآیند ایزومریزاسیون نوری سیس-ترانس با جذب نور لیزر می توانند تغییرات ضریب شکست را ایجاد کنند. ما می توانیم با استفاده از این افزایش موضعی ضریب شکست، موجبرها را بسازیم. ما از نور لیزر nm532 برای ساخت موجبرها در جلوی فیبرها به صورت خیلی دقیق استفاده کردیم. بعد از این که موجبر ساخته شد و نور خروجی از فیبر، به آن تزویج شد، اتلاف الحاقی dbm1/1 اندازه گیری می شد که این مقدار در مقایسه با روش های معمول دنیا مقدار کمی است.

هدف این پایان نامه کوپل نور بین لایه های تخت موجبری جهت ساخت اتصالات نوری مجتمع بود.موادی که جهت پیاده سازی این ساختار مجتمع نوری مورد استفاده قرار گرفت پلیمر های آزو بودند که این موادبه علت ارزان بودن، سهولت روش ساخت،دو شکستی بودن و غیره... قابلیت ساخت انواع ادوات مدار مجتمع نوری را دارا می باشند . یکی از این ادوات توری های نوری می باشند که کاربرد گسترده ای در بحث کوپلر های نوری دارند. از میان انواع این توری ها، توری های حجمی براگ با توجه به بازدهی بالایی که دارند به عنوان کاندیدای اصلی جهت ساخت این نوع کوپلرها انتخاب گردید. ساختن این توری ها بر روی پلیمرهای آزو بر مبنای تشکیل الگوی تداخلی دو بیم همدوس لیزر با طول موج 532 نانومتر صورت می گرفت.به علت ساخت آسانتر ، ابتدا فرم افقی توری های مورب را ساختیم و به بررسی رفتار این ساختار پرداختیم که منجر به ساخت یک مولتی پلکسر مجتمع نوری گردید.بعد از آن به سه روش 1- کج کردن فیلم 2- آینه های ناهمگون3-ایجاد توری خارج از محور تقارن چیدمان به ساخت توری های مورب عمودی پرداختیم. سپس با روش های بررسی پاسخ فرکانسی، به تست ساختار های ایجاد شده پرداختیم. بعلاوه بوسیله روش های مشاهده مستقیم وmoving grating به بررسی چگونگی تغییرات مکانی ضریب شکست توری های مورب عمودی جهت درک بهتر عملکرد آن ها پرداختیم.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.