بررسی اثرات غیرخطی در بلورهای مغناطواپتیکی

بلورهای فوتونیک ساختارهای متناوب از مواد دی¬الکتریکی¬اندکه مهم¬ترین مشخصه¬ی آن¬ها داشتن گاف نواری فوتونیک است. فرمول¬بندی و روابط فیزیکی مربوط به بلورهای فوتونیک، امواج بلوخ، تقارن¬ها، نقص در بلورهای فوتونیک و ... معرفی می¬گردد. بلورهای فوتونیک مغناطیسی، نوعی از بلورهای فوتونیک¬اند که در آن¬ها اجزای مغناطیسی در کنار مواد دی¬الکتریکی قرار داده می¬شود و با به¬کاربردن میدان مغناطیسی خارجی، خاصیت مغناطش مواد مغناطیسی فعال می¬شود. در این پایان¬نامه، بلور فوتونیک یک بعدی (ساختار بس¬لایه¬ای) مورد بررسی قرار می¬گیرد. ساختارهای بس¬لایه به ساختارهایی گفته می¬شود که در آن¬ها لایه¬های نازک مواد در کنار هم رشد داده می¬شوند. دستگاه¬های مغناطواپتیکی اکثراً شامل سیستم¬های بس¬لایه است. وقتی نور از این ساختارها عبور می¬کند، انتقال آن با مجموع تأثیر چند اثر مغناطواپتیکی تحلیل می¬شود. دوران فارادی مهم¬ترین خاصیت مغناطواپتیکی است که در رابطه با مواد مغناطیسی مطرح می¬شود و به معنای تغییر جهت صفحه¬ی قطبش امواج الکترومغناطیسی است که از محیطی مغناطیده عبور کرده¬اند و ناشی از تغییر ضریب شکست ماده در جهت¬های مختلف در اثر مغناطش است. پس از معرفی بلورهای فوتونیک مغناطیسی بس¬لایه¬ای و روش¬های یافتن دوران فارادی در آن¬ها، شبیه¬سازی این ساختارها در بسته¬ی نرم¬افزاری comsol multiphysics 4.3 انجام می¬شود. این شبیه¬سازی¬ها به منظور یافتن دوران فارادی در بلور فوتونیک مغناطیسی بس-لایه¬ای است. سپس در ساختار بس¬لایه¬ای، با تغییر ضخامت لایه مرکزی نقص به¬وجود آورده می¬شود و اثر آن در تغییرات دوران فارادی اندازه¬گیری می¬شود. در پایان تغییر ضخامت نقص و تغییر مکان آن در حالت¬های مختلف بررسی می¬شود و اثرات آن در تغییرات منحنی دوران فارادی دیده می¬شود.