محاسبه ساختار نوار کریستالهای فتونیکی دو بعدی و طراحی فیلترهای گاف نواری فتونیکی

کریستالهای فتونیکی یک بعدی رده جدیدی از مواد اپتیکی با مدولاسیون دوره ای در ثابت دی الکتریک می باشند. این مواد مصنوعی گستره ای از بسامدهای ممنوعه را بوجود می آورند که انتشار امواج الکترومغناطیسی در آن گستره کاملا ممنوع است که این گستره بسامد ممنوعه گاف نواری نامیده می شود. این ویژگی خاص از کریستالهای فتونیکی بطرز چشمگیری شارش نور را تغییر داده و با دستکاری فوتونها به کاربردهای بالقوه ای در زمینه اپتیک منجر می شود. در این پایان نامه، با استفاده از ثابت دی الکتریک دوره ای و روش بسط موج تخت، ساختار باند شبکه های مثلثی و مربعی محاسبه می شود. برای این منظور، ساختاری شامل آرایش منظم و دوره ای از استوانه های دی الکتریک موازی با سطح مقطع دایره ای در نظر گرفته شده است. ما دریافتیم که گاف های کامل به ازای قطبش های s و p در ساختار باند پدیدار می شوند. وابستگی پهنای گاف ها به نسبت ثابت دی الکتریک استوانه ها به محیط اطراف و کسر حجمی بررسی شده و در دو شبکه مقایسه گردیده است. همچنین با استفاده از ماتریس انتقال، خصوصیات بازتابی ساختار فتونیکی دوره ای یک بعدی بررسی و بازتابش چند جانبه ساختار یک بعدی شامل فیلم های متناوب مطالعه شده است. ساختارهای متفاوتی متشکل از لایه های مختلف بررسی شده و ساختاری با 100% انعکاس برای گستره وسیعی از طول موجها پیشنهاد شده است.