شبیه سازی تولید امواج تراهرتز در یک نانوموجبر دی الکتریک شکافدار فلزی با روش fdtd

در طول دو دهه ی آخر قرن بیستم پیشرفت های چشمگیری از دستگاه های اپتیکی و فوتونیکی در عرصه ی فن آوری های ارتباطی را شاهد بوده ایم. در حقیقت در آغاز قرن بیست و یکم، رشد نمایی انتقال اطلاعات مبتنی بر رایانه و برنامه های کاربردی اینترنت موجب افزایش تقاضا برای افزایش ظرفیت انتقال (پهنای باند) و کاهش هزینه ها شده اند که این امر تنها با استفاده از فیبرنوری و فنآوری های پیشرفته ی فوتونیکی مرتبط با آن می تواند فراهم آید. در سال های اخیر، شاخه های جدید تر علم مانند نانو فوتونیک، جهت پاسخگویی به نیاز طراحی و ساخت موجبرهایی با بازده بالا و کنترل و هدایت نور در ابعاد نانو بوجود آمده اند. امروزه با توجه به نیاز های فراوان در حوزه ها ی مختلف علوم برای طراحی و تولید قطعات فوتونیکی و اپتوالکترونیکی، استفاده از شبیه سازی پاسخی قابل قبولی را برای کاهش هزینه و استفاده ی بهینه از زمان در طراحی این قطعات می تواند ارائه دهد. طراحی و ساخت چنین موجبرهایی به روشهای محاسباتی نیاز داشته که یکی از بهترین این روش ها، که برای حل عددی معادلات دیفرانسیل موج استفاده می شود، روش تفاضل محدود است. در این تحقیق، پس از معرفی امواج تراهرتز در فصل اول و بیان ویژگی های امواج الکترومغناطیسی در محیط های غیرخطی در فصل دوم، در فصل سوم به معرفی و بیان ویژگی های موجبرهای تراهرتز پرداخته میشود. در فصل چهارم، شرایط تولید موج thz در یک موجبر با ابعاد نانو در یک محیط غیرخطی و با بهره گیری از اپتیک غیرخطی و مهندسی موجبرها بررسی می شود و سپس نحوه ی انتشار امواج دمش و موج تراهرتز توسط روش تفاضل محدود در دامنه ی زمان شبیه سازی می شود.