بررسی خواص اپتیکی موجبر بلور فوتونی یک بعدی در حضور نانوذرات فلزی

یک دسته از قطعات اپتیکی که با بلورهای فوتونی ترکیب می¬شوند تارهای نوری (موجبرها) هستند که به چنین ساختارهایی تار بلور فوتونی می گویند. هدف در این پژوهش بررسی ویژگی های اپتیکی ساختارهای تار نوری بلور فوتونی کامل و ناقص آغشته به نانوذرات فلزی می¬باشد. می توان با ایجاد نقص در تناوب مذکور، یک حفره ایجاد کرد که این حفره باعث تشکیل مد نقص می شود. می¬توان با افزودن نانو ذرات فلزی در محل حفره به ساختار خواص اپتیکی آن را تغییر داد. در این پایان نامه موجبرهایی با دهانه¬ی بزرگ و کوچک بررسی شده است. در موجبرهایی که دهانه¬ی آن هم مقیاس با طول موج نور است تعداد مدهای مجاز محدود می¬شود. مدهای نقص در موجبرها با دهانه¬ی محدود به علت نداشتن بر هم نهی پهنای کمی داشته و تیز می¬باشند و این مزیتی برای سهولت آشکارسازی به حساب می¬آید. در این پایان نامه علاوه بر بررسی منحنی عبور نور از ساختار تک لایه، چند لایه و بلور فوتونی در قالب موجبر به بررسی تاثیر تغییرات شعاع و ضریب پر شدگی نانوذرات فلزی بر روی مد نقص پرداخته شده است. قسمت دیگر این پایان نامه به بررسی اثر دما بر عملکرد حسگر موجبر بلور فوتونی که مبتنی بر تشدید پلاسمون¬های سطحی نانوذرات طلا توسط مد نقص می¬باشد، مربوط می¬شود. مشاهده گردید که تغییر دما منجر به تغییر شکل و ارتفاع مد نقص می¬شود. با توجه به پهنای بسیار کمتر قله¬ی مد نقص نسبت به قله¬ی تشدید پلاسمون سطحی در این پژوهش از تغییرات مد نقص به جای تغییرات ط پلاسمون سطحی به عنوان اساس کار حسگر دمایی استفاده شده است. تحلیل انتشار نور در ساختارهای تعریف شده در این پژوهش به روش ماتریسی انجام می¬شود. واژگان کلیدی : بلور فوتونیکی، تار بلور فوتونی، موقعیت نوار ممنوعه فوتونی، مد مشخصه¬ی نقص، نانوذرات فلزی