بررسی انتشار پرتوهای نوری در موجبرهای حاوی فراماده

ظهور فراماده گسترههای جدیدی از برهمکنشهای نور با ماده را گشوده است و موقعیتهای منحصربهفردی را برای کنترل نور ایجاد کرده است. توریهای براگ از جمله محیطهایی است که متناوب بودن ضریبشکست در آنها سبب جفتشدگی موجهای عبوری پیشرو و موجهای بازتابی پسرو میگردد. در این تحقیق با ترکیب فیبرهای توری براگ و فرامواد، رفتار تعدادی از ساختارهای پیشنهادی بررسی شده است. با توسعهی نظریهی مدهای جفتشده جهت توصیف انتشار امواج در ساختار توریهای براگ، معادلات حاکم بر توریهای فراماده برای اولینبار بهدست آورده شده است. این معادلات بهصورت عددی حل شدند و درستی آنها با روشهای تحلیلی برای حالتهای خاص مورد بررسی قرار گرفت. با توجه به طراحی صورت گرفته در این ساختار قابلیت تنظیم ضخامتهای لایهها امکانپذیر است. نتایج شبیهسازیها نشان میدهد که ضخامت لایهها برروی جابجایی باند ممنوعه اثر میگذارد. همچنین با افزایشتعداد تناوبها در این ساختار پهنای طیف باند ممنوعه کاهشمییابد. با در نظر گرفتن آثار غیرخطی در معادلات جفتشده در فیبر توری براگ فراماده به شبیهسازی انتشار امواج در این ساختارها پرداخته شد. نتایج محاسبات که بهروش عددی صورت گرفت نشان میدهد که بیشینه پیکهای ثانویه در ضریب بازتاب در حالت غیرخطی افزایش مییابد. از نتایج حاصل برای طراحی کلیدزنی تمام نوری میتوان استفاده کرد.