در این پایان نامه خواص مدهای نقص در ساختارهای متناوب با سه لایه دی الکتریک- فلز- دی-الکتریک در حالت متقارن و نامتقارن بررسی شده است. سپس ویژگی های آن با بلور فوتونی دی-الکتریک-فلز دو لایه در یک بعد مقایسه شده است. همچنین بازتاب را بر حسب طول موج بررسی کرده و وابستگی آن را با تغییر تعداد سلولهای چپ و راست لایه نقص و تغییر زاویه برای امواج te و tm در دو حالت متقارن و نامتقارن هم برای بلور فوتونی دی الکتریک-فلز سه لایه و هم برای دو لایه در یک بعد بررسی شده و بازتاب بر حسب طول موج برای فلزات مختلف نیز بررسی شده است. یافته ها نشان می دهد که حداقل یک مد نقص در بلور فوتونی دی الکتریک-فلز سه لایه و همچنین دولایه در یک بعد هم در حالت متقارن و هم در حالت نامتقارن وجود دارد، و با افزایش ضخامت و ضریب شکست لایه نقص تعداد مدهای نقص نیز افزایش می یابد، ولی روند افزایش تعداد مدها در بلور فوتونی دی الکتریک-فلز سه لایه نسبت به دو لایه بیشتر است و همچنین نوار گاف در حالت سه لایه پهن تر می شود. همچنین وقتی تعداد سلول های چپ و راست در بلور فوتونی دی-الکتریک-فلز هم در حالت سه لایه و هم در حالت دولایه با هم برابر باشد مد نقص ارتفاع بیشتری نسبت به حالاتی دارد که تعداد آنها با هم برابر نباشد، که نشان دهنده تشدید کاملتر آن نسبت به حالات دیگر است. همچنین با افزایش زاویه در بلور فوتونی دی الکتریک-فلز-دی الکتریک سه لایه در حالت متقارن و نامتقارن در قطبش te و tm مد نقص به سمت طول موجهای کمتر جابجا میشود، ولی روند کاهش طول موج در قطبش tm بیشتر از قطبش te است. تمامی محاسبات با استفاده از روش ماتریس انتقال و مدل درود در فلزات انجام گرفته است.

در این پایان نامه به معرفی یکی از ابزارهای مهم اپتیکی یعنی بلورهای فوتونیک می پردازیم. خواص، مزیتها و ابزارهای این بلورها را مورد بررسی قرار داده و انواع نقص را مورد بحث و بررسی قرار می دهیم. سپس به ذکر موارد کاربرد و نحوه عمل هر کدام از ابزارهای بلور فوتونیک می پردازیم. به طور عمده بر روی ترکیب و اصطلاحا جفت شدگی کاواک با موجبر متمرکز شده و شیوه تشکیل فیلترهای بسامدی را معرفی کرده و خواص اپتیکی این فیلترها را براساس روش نظریه مد جفت شده گذرا و روش عددی المان متناهی مورد مطالعه قرار می دهیم. این فیلترها در بسامد تشدید کاواک مقدار عبور تقریبا یک را نشان داده و برای بقیه بسامدها عبور را تقریبا به صفر می رسانند. سپس خواص کاواک های بلور فوتونیک را برای کاربرد در ساختار لیزر بلور فوتونیک بررسی کرده و به شبیه سازی اینگونه کاواکها جهت کاربرد در لیزر می پردازیم. فاکتور کیفیت بالا مربوط به این کاواکها و ابعاد مینیاتوری آنها باعث ایجاد لیزینگ بهینه، کم اتلاف و با بازده بالا خواهد شد.

در این تحقیق لایه های نانوساختار دی اکسیدتیتانیوم برروی زیرلایه شیشه به روش لایه نشانی غوطه وری سل-ژل تهیه گردید. این روش به دلیل سادگی، عدم نیاز به تجهیزات پیچیده لایه نشانی، انجام فرایند در شرایط متعارفی و ارزان بودن نسبت به سایر روش های موجود برای ساخت لایه های نازک، مناسب تر می باشد. نتایج طیف پراش اشعه ایکس حاکی از تشکیل فاز آناتاز دی اکسیدتیتانیوم در نانوپودر tio2 بود و اندازه ریزبلورک های آناتاز، nm38/13 محاسبه شد. لایه های نانوساختار تهیه شده تحت تأثیر عوامل مختلف مانند تغییر تعداد دفعات لایه نشانی و تغییر سرعت لایه-نشانی، با استفاده از دستگاه sem مورد مطالعه و بررسی قرار گرفتند. مطابق تصاویر sem مشخص شد سطح لایه در تمام نمونه ها از سطحی صاف و یکدست برخوردار می باشد و دانه ها به طور یکنواخت کنار هم قرار گرفته اند و در همه نمونه ها نانوساختار بودن لایه ها تأیید گردید. با توجه به آنالیز sem، با افزایش تعداد دفعات لایه نشانی، اندازه میانگین دانه ها به دلیل درهم رفتگی دانه ها و محو شدن مرزدانه ها، کاهش یافته و سطح نمونه ها هموارتر و یکنواخت تر گشته است. اطلاعات sem همچنین حاکی از تأثیر تغییر سرعت لایه نشانی برروی اندازه دانه ها و شکل ظاهری لایه ها می-باشد. افزایش سرعت غوطه وری موجب درهم رفتگی بیشتر دانه ها گشته و در نتیجه اندازه میانگین دانه ها کاهش یافته است و سطح هموارتر ویکنواخت تر شده است. به جهت بررسی فرایند حساس سازی لایه های نانوساختار tio2 با استفاده از رنگ دانه های سیانیدین موجود در توت سیاه، از دستگاه های طیف سنجft-ir و uv-vis استفاده شده است. نتایج حاصل از طیفir موید پیوندهای tio2 در زیروژل tio2- سیانیدین می باشد، ضمن این که نوار طول موج cm-13745 موید حضور رنگ در این ماده می باشد، که تأیید کننده برهم کنش بین نیم رسانا و رنگ می باشد. با توجه به طیف جذبی uv-vis، مشاهده می شود که بیشینه جذب در این لایه ها به دلیل جذب مولکول های رنگی(سیانیدین) به سطح لایه های نانوساختار tio2 به طول موج nm595 رسیده است. بنابراین طبق انتظاری که می رفت، مقدار گاف انرژی محاسبه شده برای این لایه ها به ev1/2= e کاهش یافته است. به این ترتیب با استفاده از رنگ دانه های طبیعی توت سیاه به آسانی و با حداقل روش های شیمیایی موفق به ساخت لایه های نانوساختار tio2 با یکنواختی بالایی شدیم که قادر به جذب نور در ناحیه مرئی می باشند و می توانند در ساخت سلول های خورشیدی مورد استفاده قرار گیرند. در پایان به ساخت و بررسی نانوپودر آناتاز tio2، آلاییده شده با فلز انتقالی منگنز به روش سل-ژل و با غلظت های مختلف mn،0%، 2/0% ، 1% و 5% پرداخته شد. نتایج حاصل از طیف پراش اشعه ایکس در تمام نمونه ها موید حضور فاز آناتاز به عنوان فاز غالب موجود در سیستم می باشد، ضمن این که هیچ گونه قله اضافی در کنار این فاز مشاهده نشده است. افزایش غلظت ماده افزودنی موجب کاهش اندازه دانه ها و بهم ریختگی نظم ساختاری در نمونه ها گشته است، ضمن این که قله های آناتاز نیز به سمت کاهش مقدار ?2 تغییر مکان داده اند. با توجه به مقادیر گزارش شده، ثابت های شبکه a=b در تمام نمونه ها تغییرات ناچیز داشته است در حالی که ثابت شبکه c در تمام نمونه ها با افزایش غلظت ماده افزودنی کاهش یافته است. تمام این نتایج را می توان چنین تفسیر کرد، احتمالاً کاتیون mn4+ با شعاع یونی(?670/0) جانشین ti4+ با شعاع یونی(?745/0) در شبکه tio2شده است، در نتیجه کاهش ثابت شبکه c در شبکه tio2 آلاییده شده با mn و هچنین کاهش اندازه دانه ها و جابه جایی مقدار ?2 به دلیل این جانشانی می باشد. در این تحقیق به منظور بررسی دقیق تر از نرم افزار xpert highscore plus نیز استفاده شده است، که تمام نتایج به دست آمده را تأیید می کند. نمونه های نانوپودر tio2 آلاییده شده با mn، به جهت بررسی ریزساختاری تحت آنالیز sem قرار گرفتند. مطابق تصاویر sem غلظت ماده افزودنی بر اندازه دانه ها تأثیر گذاشته است و نتایج حاکی از کاهش اندازه دانه ها با افزایش غلظت ماده افزودنی می باشد. به منظور بررسی رفتار مغناطیسی نمونه ها از آنالیز vsm استفاده شده است. نتایج به دست آمده نشان می دهد که در غلظت های کم، نمونه ها رفتار مغناطیسی قابل قبولی از خود نشان نداده اند، در حالی که با افزایش غلظت ماده افزودنی به 5%، نمونه بیانگر نظم پارامغناطیس در دمای اتاق می باشد. پارامغناطیس مشاهده شده احتمالاً به دلیل جانشانی یون mn در شبکه tio2 می باشد، به همین دلیل در غلظت های ناچیز mn، نمونه ها قادر به ایجاد نظم مغناطیسی نبوده اند.

در این پایان نامه، اثر شبکه بر روی تبدیل درونی حالت جامد را در محیط های بلوری متفاوت و برای واکنش های هسته ای مختلف بررسی می کنیم . روش مطالعه به این صورت است که، کمیت سطح مقطع یا آهنگ واکنش را ملاک مقایسه قرار می دهیم . برای این منظور سیستم سه جسمی که واکنش در آن رخ می دهد را برای حالت اولیه و نهایی تعریف کرده و برای وارد کردن اثر شبکه ی بلور از تعریف تابع بلوخ برای توصیف حالات سیستم استفاده می کنیم . پس از یک سری محاسبات ریاضی، ثابتی (c0) را بدست می آوریم که ویژگی های شیکه را در بر می گیرد و ثابت دیگری (c1) که قابل مقایسه با ثابت اختر فیزیکی در تعریف سطح مقطع واکنش در حالت عادی می باشد . پس از مطالعات بسیار نتیجه می گیریم که از اثر شبکه در تبدیل درونی حالت جامد در محاسبات نباید چشم پوشی کرد . طبق بررسی هایی که بر روی واکنش های متفاوت در محیط پالادیوم انجام شد، در می یابیم که در این فلز بهترین واکنش ها، واکنش های d(p,?)3he و d(d,p)t می باشند و آهنگ تبدیل درونی نیز در این واکنش ها بیشتر از بقیه می باشد . با توجه به ادامه ی این مطالعات برای هفت عنصر فلزی دیگر با شبکه های بلوری متفاوت در می یابیم که عناصر تیتانیوم (ti) و نیکل (ni) بهتر از پالادیوم عمل می کنند و در این میان نیکل چون در میان رفتارهایی که از خود نشان می دهد بسیار ثابت عمل می کند باز گزینه ی بهتری است . شبکه های بلوری fcc و hcp نیز بسیار مشابه عمل کرده و گاهی hcp عملکرد مناسب تری دارد . در اینجا ما محاسبات تئوری را انجام داده ایم و به صورت آزمایشگاهی بیشتر پالادیوم مورد بررسی قرار گرفته است و پس از آن نیکل و تیتانیوم می توانند گزینه-های مناسبی برای بررسی های آزمایشگاهی باشند .

در این پایان نامه تأثیر مواد با ضریب شکست منفی روی پهنا و تعداد نوارهای گاف در بلورهای فوتونی دو بعدی مورد بررسی قرار گرفته است. با حل معادله ی ماکسول در دو بعد و استفاده از روش بسط موج تخت نوارهای گاف و مدهای مجاز به دست می آیند. با استفاده از نرم افزار مطلب نمودارهای پاشندگی و چگالی حالت را برای هر دو مد tm و te برای شش ساختار خاص رسم شده اند. ساختارها از استوانه های هم مرکز در زمینه ای مربع شکل ساخته شده اند که در هر شش ساختار حداقل یک ماده از جنس ضریب شکست منفی به کار برده شده است. در ساختارهای اول و دوم میله از جنس ماده ای با ضریب شکست منفی است و پوسته و زمینه از جنس دی الکتریک های مختلف می باشند. در ساختار سوم میله و زمینه از جنس مواد با ضریب شکست منفی مختلف می باشند و پوسته از جنس دی الکتریک می باشد. بررسی اثر افزایس شعاع میله در این سه ساختار، افزایش تعداد نوارهای گاف و پهنای بیشتری را نسبت به ساختارهایی با ضریب شکست مثبت نشان می دهد. در ساختارهای چهارم، پنجم و ششم میله و زمینه از جنس دی الکتریک های مختلف می باشند و پوسته از جنس ماده ای با ضریب شکست منفی. در این ساختارها اثر افزایش ضخامت پوسته را روی تعداد و پهنای نوارهای گاف مورد بررسی قرار دادیم. نتایج نشان می دهد که با افزایش ضخامت پوسته تعداد و پهنای نوارهای گاف نسبت به ساختارهایی با ضریب شکست مثبت افزایش می یابند.

هدف از این رساله مطالعه ی خواص اپتیکی چاه های کوانتومی مربعی جفت شده متقارن و نامتقارن می باشد. در این رساله ما با استفاده از روش ماتریس انتقال معادله ی شرودینگر را به طور تحلیلی حل کرده ایم و ویژه مقادیر انرژی و توابع موج را بدست آورده ایم. سپس با استفاده از رهیافت ماتریس چگالی خواص اپتیکی خطی و غیر خطی از قبیل ضرایب جذب اپتیکی، تغییرات ضرایب شکست و ضریب یکسوسازی نوری بدست آمده اند. در ادامه تاثیر پارامترهای ساختاری از قبیل پهنای چاه ها، پهنای سد، ارتفاع سد و غلظت آلومینیوم بر روی این خواص اپتیکی بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش پهنای چاه ها و پهنای سد، قله هایی تشدید خواص اپتیکی به سمت انرژی های کمتر فوتونی منتقل می شوند. اما با افزایش غلظت آلومینیوم قله های تشدید به سمت انرژی های فوتونی بیشتر جابه جا می شوند. برای سیستم چاه کوانتومی دوگانه متقارن با افزایش اندازه ی سیستم، مقادیر بیشینه تغییرات ضریب شکست (ضریب جذب) افزایش (کاهش) می یابند، اما افزایش غلظت آلومینیوم تغییرات کوچکی بر روی بیشینه مقادیر خواص اپتیکی دارد. برای سیستم چاه کوانتومی دوگانه نامتقارن با افزایش پهنای سد ضرایب جذب کاهش می یابند اما ضرایب شکست و ضریب یکسوسازی نوری تغییرات غیر یکنواختی دارند

چکیده سنتز نانو ذرات نقره با استفاده از روش فتوشیمیایی و بررسی خواص اپتیکی آن نسرین عباسی نانوذرات نقره عمدتا? به دلیل خواص فیزیکی و شیمیایی ویژهای که از خود نشان میدهند در مصارف الکترونیکی، نوری، دارویی و بهداشتی کاربرد فراوان دارند بنابراین سنتز این ذرات از اهمیت بسزایی برخوردار است. پدیده فتو شیمیایی روشی است که در آن با تاباندن نور به محلول، یک سری واکنشهای شیمیایی اتفاق میافتد و نانوذرات سنتز میشوند. به منظور داشتن نقره در گسترهی نانومتر از سیترات سدیم دوآبه (c6h5na3o7*2h2o) به عنوان پایدار کننده استفاده شده است. اثرات سیترات سدیم دوآبه، نیترات نقره و مدت زمان پرتودهی بررسی شده است. نتایج نشان میدهد که بعد از گذشت 240 ثانیه از زمان پرتودهی فرایند احیاء نوری کامل میشود، در نتیجه هسته بندی جدیدی رخ نمیدهد و هسته های اولیه رشد خواهند کرد. نانوذرات نقره حاصل شده به وسیله دستگاه uv-visible آنالیز شده و طیفهای جذب آنها مورد بررسی قرار گرفت. همچنین نتاج نشان داد که با افزایش غلظت سیترات سدیم دوآبه، نانو ذرات کوچکتر در طول موجهای کوچکتر و با کاهش غلظت سیترات سدیم دوآبه نانو ذرات بزرگتر در طول موجهای بزرگتر تشکیل میشوند.

با توجه به حجم زیاد اطلاعات و نیاز به افزایش سرعت در محاسبه و انتقال داده ها، تحولاتی در سال های گذشته صورت گرفته است که از جمله مهمترین آنها انتقال اطلاعات توسط فیبرهای نوری میباشد. مطالعه سالیتونهای نوری بدلیل ویژگیهای خاص خود و برنامه های کاربردی بالقوه از نظر پژوهشی، بخصوص در حوزه سیستمهای ارتباطی نوری سریع بسیار مورد توجه واقع شده است. در این پایان نامه انتشار سالیتونهای روشن و تاریک در ابزارهای فیبرنوری با حضور پراکندگی رامان درون پالسی را بررسی میکنیم، و با استفاده از نظریه اختلال سالیتون جوابهای حالت پایدار و همچنین شرایط ایجاد آنها بدست می آوریم. نشان میدهیم که، با استفاده از فیلتر نازک باند و بهره غیرخطی، انتشار سالیتون پایدار در طول فاصله های طولانی را میتوان در سیستمهای فیبر نوری در حضور پراکندگی رامان درون پالسی تحقق بخشید، و با شبیه سازی انتشار پالس این مساله را بررسی و مطالعه میکنیم.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

در این رساله سیستمهای کوانتمی را که هامیلتونی کلاسیک آن آشوبناک است ، م بررسی قرار میدهیم . مدلی را که در نظر میگیریم چرخنده ای یک بعدی است که د فاصله زمانهای مساوی t ضربه ای به آن اعمال میشود. هامیلتونی چنین سیستمی بصورت زیر است . h) p t (= + kv) 0 (&) t - nt () 1 (که در آن p 0 بترتیب زاویه و تکانه زاویه ای چرخنده است . و k شدت ضربه است . برای هامیلتونی) 1 (وقتی v) 0 (=) 2 / k (tg ]) k / 2 (cos 0 [ است ، تحول تابع موج را بین دو ضربه متوالی توسط ماتریس یکانی u بدست میاوریم . و تغییرات زمانی مقدار انتظاری انرژی سیستم کوانتمی با کلاسیکی با هم مقایسه میکنیم . برای حالت کوانتمی سه حالت مجزا وجود دارد. - 1 حالت کاملا" متناوب - 2 حالت تشدید 3 حالت غیر تشدید نحول انرژی در حالت کاملا" متناوب و حالت تشدید اساسی را بطور تحلیلی بدست میاوریم . و نشان میدهیم که در حالت تشدید اساسی انرژی به ازاءجمیع مقادیر k با مجذور زمان (تعداد ضربه ها)، افزایش مییابد . و در حالتی که v) 0 (=) 2 / k (tg ]) k / 2 (cos - [ است با محاسبه عناصر ماتریس u و با استفاده از خواص عناصر آن، بطور تحلیلی ثابت میکنیم که طول جایگزیده r در مدل همبستگی قوی در شبکه های کریستالی از معادله زیر پیروی میکند، 2koshr =) + k (+ 1 +) _ k (+ 1) 2 (

در این رساله ما چند موضوع مختلف را در ارتباط با معادله سینوسی گوردون مطالعه کرده ایم. معادله سینوسی گوردون را به گونه ای تعمیم داده ایم که در حالت های حدی به معادله سینوسی گوردون معمولی تبدیل می شوند. این تغییرات به سه روش مختلف انجام گرفته است . در روش اول چگالی لاکرانژی معادله سینوسی گوردون را در یک تابع نرده ای از میدان ضرب می کنیم. انرژی کل این دستگاه برای پاسخهای حالت ایستا را بدست می آوریم، و نشان می دهیم که این انرژی برای امواج منفرد متحرک در رابطه اینشتین صدق می کند. در روش دوم ضریب ثابت a در پتانسیل معادله سینوسی گوردون، v()a(1-cos)، را برای میدانهای مثبت و منفی متفاوت در نظر می گیریم. و در روش سوم، جمله ای متناسب با (1-cos2) را به چگالی لاگرانژی معادله سینوسی گوردون معمولی اضافه می کنیم. در هر حالت پاسخ تحلیلی موج منفرد را به دست آورده و بعضی از خواص دستگاه تعمیم یافته را مطالعه می کنیم. دینامیک سالیتونهای معادله سینوسی گوردون را در محیطهای ناهمگن به دو روش مطالعه می کنیم. در حالت اول ضرایب a و b را تغییر داده و آنها را تابعی از مکان در نظر می گیریم. در این حالت کینکها مشابه یک ذره کلاسیک از سد پتانسیل زمانی عبور می کنند که انرژی جنبشی آنها بیشتر از پتانسیل سد باشد. اما اگر پهنای سد به اندازه کافی کوچک باشد پدیده تونل زنی اتفاق می افتد. در حالت دوم ناهمگنی را با تبدیل کردن ضریب a به تابعی از مکان و اضافه نمودن جمله ای دیگر به معادله سینوسی گوردون وارد می کنیم. بطور تحلیلی نشان می دهیم که در این حالت حرکت مرکز جرم کینکها از قانون دوم نیوتن تبعیت می کند. در این مورد چند مثال را نیز به روش محاسبات عددی مطالعه می کنیم. در پایان به ارائه حدسی برای تعیین انتگرال پذیری یک مدل غیرخطی می پردازیم در این روش با بکارگیری روش اختلال خطی ارتباط سیتمهای غیرخطی را با انتگرال پذیری بررسی میکنیم. بر طبق این حدس ، یک سیستم در صورتی انتگرال پذیر است که معادله مقدار ویژه اختلالی مربوط به آن حداکثر دارای یک پاسخ حالت مقید با فرکانس صفر باشد، که این پاسخ نیز از تقارن سیستم حاصل می شود. دو گروه از معادلات مورد مطالعه قرار گرفته اند. در ابتدا معادلاتی را در نظر گرفته ایم که تحت تبدیلات لورنتز ناوردا باقی بمانند و سپس معادلاتی که دارای ناوردایی گالیله ای هستند.