تحلیل پراشه موجبری پلاسمونیک با ساختار فلز-عایق-فلز و شبیه سازی آن به روش fdtd

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، برخی از روش-های تحریک و تعدادی از کاربردهای پلاسمونیک مطرح می شوند. هم چنین انواع پراشه های فلز-عایق-فلز ساده، اپودایز و چرپ شده تحلیل و شبیه سازی شده اند و نشان داده می شود که با روش های مدولاسیون مختلف برای پراشه های براگ، باند توقف با پهناهای مختلف قابل دستیابی خواهد بود. ساختارهای با مدولاسیون ضخامت (با باند توقف در حدود nm970( نسبت به مدولاسیون ضریب شکست (با باند توقف در حدود nm340(، و ساختارهای با هر دو مدولاسیون ضریب شکست و ضخامت (با باند توقف در حدود nm1470) نسبت به مدولاسیون ضخامت، باند توقف پهن تری دارند. هم چنین با انجام عمل اپودیزاسیون بر روی تعدادی از تناوب های ابتدا و انتهای پراشه ها، شاهد کاهش لوب های کناری و بهبود در باند گذر این ساختارها خواهیم بود. روش چرپ کردن نیز برای کاهش لوب های کناری امتحان شده است که نتایج آن با نتایج روش اپودیزاسیون مقایسه شده است. روش عددی مورد استفاده، روش تفاضل محدود در حوزه ی زمان است که به تفصیل توضیح داده خواهد شد.