وسایل پردازش تمام نوری مولفه های کلیدی برای مدارهای فوتونی مجتمع می باشد. دروازه منطقی یک طبقه بندی از وسایل فوق سریع در عملکرد بولی است که بر پایه مقادیری از سیگنال های ورودی عمل می کند. چون در دروازه منطقی کنترل به همان شکل فیزیکی یکسان به صورت داده می باشد بنابراین کنترل می تواند در بطن کلیدزنی گسترده شود. اصل عملکرد دروازه تمام نوری بر پایه تغییر خواص انتقال یک محیط غیر خطی توسط سیگنال های کنترل نوری می باشد. در اصل هر محیطی که غیرخطی نوری را نشان می دهد، می تواند در دروازه تمام نوری استفاده شود. در این کار عملکرد دروازه منطقی تمام نوری در یک مزدوج موازی غیر خطی متقارن که توسط مدولاسیون فضایی پالس عمل می کند، را بررسی می کنیم. عملکرد مزدوج موازی غیر خطی متقارن با توجه به اینکه دو تابع ورودی منطقی and/or ، که می تواند انتقال و پردازش سیگنال ها در شکل تمام نوری در دستگاهها tdm به کار برده شوند، بررسی شده است. در ابتدا، نتیجه اثر تغییر در پارامتر کدگذاری مدولاسیون فضایی پالس را ارزیابی می کنیم، برای موقعیت زمانی پالس خروجی، پاشندگی سرعت گروه را در هر دو حالت بی هنجار و بهنجار در محدوده انتشار پالس های ورودی، مدولاسون خودفاز غیر خطی (spm) و بدون اتلاف در انتشار پالس های ورودی در هسته های 1و2 مزدوج موازی غیر خطی را بررسی می کنیم. در این موقعیت چهار حالت ممکن برای دو دروازه منطقی ورودی با مدوله سازی، که پالس های ورودی 1و2 مجاز به تغییر در پارامتر کدگذاری است را تجزیه و تحلیل می کنیم.

مبانی نظری تبدیل امواج به امواجی با طول موجهای جدید از سالها قبل از پیدایش لیزر مطرح بوده است. تغییر فرکانسهای نوری با استفاده از مشددهای اپتیکی پدیده های جالب تحقیق در حوزه اپتیک غیرخطی است. در این میان، نوسانگر پارامتر نوری جایگاه ویژه ای در کاربردهای تجربی پیدا کرده است. تجهیزات پارامتر نوری دارای قابلیت تنظیم پذیری استثنائی هستند به طوری که دستیابی به نواحی طیفی، که اغلب در دسترس دیگر منابع لیزری نیستند را امکان پذیر می سازد. در این تحقیق، معادلات جفت شده ی غیر خطی از قبیل معادله ی آهنگ لیزر و تولید هماهنگ مرتبه دوم (shg) و هم چنین نوسانگر پارامتر نوری (opo) را بررسی می کنیم. سیستمی که در این تحقیق به آن پرداخته شده، یک لیزر حالت جامد با دمش دیودی (dpl) است که با یک مشدد حاوی بلور تولید هماهنگ دوم جفت شده است. این سیستم شامل یک بلور تولید هماهنگ دوم با پسخوراند و دمش خارجی است، برای این منظور از لیزر nd:yag 1% استفاده می کنیم. در این تحیقیق با حل این معادلات جفت شده، پارامترهای مهم کاواک؛ از قبیل توان عبوری هماهنگ دوم و نیز توان بازگشتی به بلور غیرخطی بر حسب افت، طول کاواک و توان اولیه ورودی به کاواک معرفی می شوند.

هرگاه موج الکترومغناطیس بر روی نانوذرات فلزی تابیده شود، میدان الکتریکی موج تابشی، الکترون های باند هدایت فلز را به نوسان در می آورد. نوسان گروهی و هم زمان الکترون های باند هدایت پلاسمون نامیده می شود. در فلزات نجیب و در بسامد هایی خاص، نوسان پلاسمون ها تشدید می شود که این پدیده ، تشدید پلاسمون های سطحی جایگزیده(lspr) نامیده می شود. تشدید پلاسمون های سطحی نانوذرات فلزات نجیب دارای کاربردهای بسیار زیادی می باشد که برای دست یابی به آن ها، لازم است که بسامد تشدید تنظیم گردد. چندین عامل در تنظیم بسامد spr نانوذرات تاثیر دارد. این عوامل عبارتند از اندازه ، شکل و جنس نانوذرات و هم چنین ضریب شکست محیط دی الکتریک اطراف نانوذره. اعمال تغییر در هر یک از عوامل فوق موجب تغییر در منحنی سطح مقطع پراکندگی می شود که نشان دهنده تغییر در spr می باشد. در این تحقیق spr نانوذرات و نانوآنتن های مس، نقره و طلا مورد بررسی قرار گرفته است. ما با استفاده از روش عددی المان متناهی، سطح مقطع پراکندگی این نانوآنتن ها را محاسبه کرده و در مورد تاثیر ضریب شکست محیط، اندازه و شکل نانوذرات و هم چنین فاصله جدایی نانوآنتن ها بر تشدید پلاسمون های سطحی، تحقیق کرده ایم. هرگاه موج الکترومغناطیس بر روی نانوذرات فلزی تابیده شود، میدان الکتریکی موج تابشی، الکترون های باند هدایت فلز را به نوسان در می آورد. نوسان گروهی و هم زمان الکترون های باند هدایت پلاسمون نامیده می شود. در فلزات نجیب و در بسامد هایی خاص، نوسان پلاسمون ها تشدید می شود که این پدیده ، تشدید پلاسمون های سطحی جایگزیده(lspr) نامیده می شود. تشدید پلاسمون های سطحی نانوذرات فلزات نجیب دارای کاربردهای بسیار زیادی می باشد که برای دست یابی به آن ها، لازم است که بسامد تشدید تنظیم گردد. چندین عامل در تنظیم بسامد spr نانوذرات تاثیر دارد. این عوامل عبارتند از اندازه ، شکل و جنس نانوذرات و هم چنین ضریب شکست محیط دی الکتریک اطراف نانوذره. اعمال تغییر در هر یک از عوامل فوق موجب تغییر در منحنی سطح مقطع پراکندگی می شود که نشان دهنده تغییر در spr می باشد. در این تحقیق spr نانوذرات و نانوآنتن های مس، نقره و طلا مورد بررسی قرار گرفته است. ما با استفاده از روش عددی المان متناهی، سطح مقطع پراکندگی این نانوآنتن ها را محاسبه کرده و در مورد تاثیر ضریب شکست محیط، اندازه و شکل نانوذرات و هم چنین فاصله جدایی نانوآنتن ها بر تشدید پلاسمون های سطحی، تحقیق کرده ایم.

در این پایان نامه بلور فوتونی دو بعدی متشکل از دو نانو استوانه هم مرکز دی الکتریک-فلز را در شبکه مربعی با استفاده از روش بسط موج تخت اصلاح یافته شبیه سازی و مورد مطالعه قرار داده-ایم. چهار ساختار در نظر گرفته شده، اولین ساختار، بلور فوتونی دو بعدی متشکل از نانو میله های دی الکتریک با پوسته ای از جنس فلز نقره می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. دومین ساختار، متشکل از نانو میله هایی از جنس فلز نقره با پوسته ای دی الکتریک می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. سومین ساختار، متشکل از نانو حلقه هایی از جنس فلز نقره می باشد که در زمینه ای از هوا قرار گرفته است. چهارمین ساختار، متشکل از نانو میله هایی از جنس فلز مس می-باشد که پوسته ای از جنس دی الکتریک آن را در زمینه ای از فلز نقره احاطه کرده است. ثابت شبکه برای هر چهار مُدل به گونه ای انتخاب شده تا نوار گاف در محدوده اپتیکی مشاهده شود. کلیه محاسبات با استفاده از مُدل درود برای فلزات با در نظر گرفتن میرایی فلزات انجام شده است. ابتدا با استفاده از روش بسط موج تخت اصلاح یافته، معادلات ویژه مقداری را برای چهار مُدل به دست آورده سپس نمودار پاشندگی، نمودار چگالی حالات و نقشه گاف را برای هر دو مُد tm و te رسم و وجود نوار گاف را مورد بررسی قرار داده ایم. یافته ها نشان می دهد که استفاده از دو نانو استوانه هم مرکز دی الکتریک فلز یا به عبارتی استفاده از سه ضریب شکست متفاوت فلز-دی الکتریک-هوا باعث به وجود آمدن نوار گاف با پهنای زیاد شده است هر که چه فضای فلز در بلور افزایش یابد پهنای نوار گاف هم افزایش می یابد. در هر چهار مُدل نواحی در نقشه گاف دیده می شوند، که نور تحت هر قطبشی که به این بلور بتابد، در بازه فرکانس خاصی بازتاب خواهد شد.

شکلی از انرژی از یک واکنش ازنوع همجوشی بین هیدروژن در آب و فلزات مختلفی مانند نیکل و پالادیوم تولید شده است، اما بدون تشعشعات خطرناک که از نیروی هسته ای به وجود می آید، که در اصل همجوشی سرد نامیده می شود. این مطلب قسمتی از علم هسته ای ماده ی چگال است. این نوع از واکنش ها تمیز، فراوان و در دسترس هستند. از این رو این مطلب ما را بر آن داشت که به مطالعه ی همجوشی سرد و عوامل موثر بر افزایش احتمال این نوع از همجوشی بپردازیم. همجوشی سرد دوتریوم زمانی اتفاق می افتد که دو هسته ی دوتریوم با انرژی جنبشی محدود از میان سد کولنی متقابلشان تونل می زنند و می توانند به طور بالقوه متحمل واکنش های همجوشی هسته ای معینی شوند. فلزات معینی مستعد جذب میزان زیادی ایزوتوپهای هیدروژن درون ساختار مولکولی شان هستند. پالادیوم از جمله فلزاتی است که این خاصیت را نشان می دهند. پالادیوم یکی از فلزات واسطه ی جدول تناوبی با ساختار f.c.c است. در پالادیوم چگالی اتمهای دوتریوم جذب شده می توانند به چگالی ها ی اتم پالادیوم در جامد پالادیوم نزدیک شوند. به منظور اینکه همجوشی d-d در پالادیوم اتفاق بیفتد، بزرگی و شکل پتانسیل بین اتم های دوتریوم باید به نحوی موثر از پتانسیل دو هسته ی ساده تغییر کند. همپوشانی الکترون های اتمی، بار هسته را تحت تاثیر قرار می-دهد.در این کار ما قصد داریم چگالی آهنگ توان همجوشی را با در نظر گرفتن پتانسیل های همپوشانی مختلف و اثرات بی ظمی شبکه بدست آوریم و نتایج را با هم مقایسه کنیم. همچنین با در نظر گرفتن سیستم پالادیوم دوتریوم دار در حالت گذار به فاز ابررسانایی و اثرات همپوشانی ناشی از جفت های کوپر، احتمال وجود دستگاهی را بررسی کنیم که با تبدیل مستقیم انرژی حاصل از محصولات همجوشی d-d، به انرژی الکتریکی کار می کند.

در این پایان نامه ساختار نواری موجبر بلور فوتونی دو بعدی با شبکه مربعی از استوانه های دی الکتریک با سطح مقطع های دایره ای، بیضی و لوزی با استفاده از روش بسط موج تخت مورد مطالعه قرار داده ایم. اولین هندسه، موجبر بلور فوتونی با استوانه های دی الکتریک از جنس گالیم آرسناید با سطح مقطع دایره ای است که در دو مورد زمینه از جنس هوا و کربن قرار گرفته است. دومین هندسه، موجبر بلور فوتونی با استوانه های دی الکتریک با سطح مقطع بیضی است که در این مورد تأثیر تغییر کشیدگی المان ها و چرخش آن ها مورد بررسی قرار داده ایم. سومین هندسه، موجبر بلور فوتونی با استوانه های با سطح مقطع لوزی است که در این مورد تأثیر چرخش المان ها بر ساختار نواری مورد مطالعه قرار داده ایم. محاسبات بدین صورت انجام گرفته است که ابتدا با استفاده از روش بسط موج تخت، معادلات ویژه مقداری بلور فوتونی (با نقص و بدون نقص ) را به دست آورده و سپس نقشه نوار گاف و ساختار نواری را برای هر دو مد قطبشی te و tm رسم کرده ایم.

لیزرهای فیبری بعلت بازده بالا و کیفیت مطلوب پرتو خروجی از اهمیت فوق العاده ای برخوردارند بگونه ای که تحقیقات و پیشرفتهای زیادی در سالهای اخیر به اینگونه لیزرهااختصاص یافته است. در لیزرهای فیبری پرتوان اثرات حرارتی می تواند باعث افت کیفیت و توان پرتو خروجی گردد. همچنین اثرات حرارتی می تواند باعث تغییرات در پارامترهای مهم انتشاری مانند عدد v و پاشندگی فیبر نیز گردد. در این پایان نامه پس از استخراج تحلیلی تابع توزیع دما در فیبر لیزری با دمش انتهایی، به بررسی تغییرات عدد v ، پاشندگی فیبر و ضریب شکست با توجه به رابطه سلمایر پرداخته شد. نتایج نشان می-دهند که اثرات حرارتی می تواند تغییرات مهمی اینگونه پارامترها را شامل شود بگونه ای که ممکن است یک فیبر تک مد بعلت اثرات حرارتی تبدیل به یک فیبر چند مد گردد که اینگونه اثرات در طراحی این نوع لیزرها از اهمیت فوق العاده ای برخورداراست.

بررسی خواص مغناطیسی مواد شامل ذرات نانو بر حسب اندازه ذرات مطالعه موردی ترکیبات حاوی کروم با توجه به رفتار نسبتا متفاوت نانو ذرات از حالت کپه ای آن ها و از همه مهم تر، رفتار متفاوت نانو ذرات با اندازه های محتلف نسبت به هم، ما را بر آن داشت که با توجه به نتایج تجربی موجود، یکی ازخواص فیزیکی، برای نمونه خاصیت مغناطیسی یک نوع ماده که در این جا اکسید کروم(iii ) (cr2 o3) انتخاب شده است، مورد بررسی قرار گیرد،و اختلاف نانو ذرات این ماده از حالت توده ای آن مشخص گردد. خصوصا این که تغییر در اندازه نانو ذرات چه تغییری در خواص مغناطیسی ماده به وجود می آورد. علت انتخاب نانو ذرات cr2 o3 نیز به علت خواص پایدار و رنگی آن ها و کاربردشان در صنایع می باشد. در این تحقیق با بیان مطالبی درباره نانو مواد و نانو فن آوری به شرح انواع مواد مغناطیسی و رفتار مغناطیسی آن ها می پردازیم. وبا مطالعه خواص شیمیایی و فیزیکی cr2 o3 در حالت توده ایی، ویژگی های نانو ذرات cr2 o3را با توجه به اندازه آن ها بررسی می کنیم. به همین منظور پس از استخراج داده های مد نظر از منابع مختلف و دسته بندی کردن آن ها در مرحله اول با انجام برازش روی داده ها، رابطه ای به صورت چند جمله ایی از میدان مغناطیسی و دما برای cr2 o3به دست آوردیم. در مرحله دوم تا آن جایی که فیزیک مسیله اجازه می داد در حد چند درصد جهت کامل شدن داده ها بر روی آن ها برون یابی انجام دادیم. در مرحله سوم لازم بود که بین نتایج نانو ذرات cr2 o3 با اندازه های مختلف وحالت کپه ایی آن مقایسه ایی صورت گیرد. در این تحقیق، برخی خواص مغناطیسی(مغناطش، پذیرفتاری مغناطیسی و انرژی آزاد مغناطیسی هلمهولتز) نانو ذرات cr2 o3را در اندازه های مختلف محاسبه کردیم. نتایج محاسبات نشان می دهد که، با تغییر در اندازه نانو ذرات cr2 o3 و به دنبال آن تغییر در نسبت سطح به حجم و تعداد اسپین های سطح به حجم ماده، رفتار مغناطیسی ماده(خاصیت فرومغناطیسی، آنتی فرومغناطیسی، پارامغناطیسی و...)نیز تغییر می کند. که بعضا متفاوت از حالت کپه ای ماده می باشد. که این تغییرات را بر حسب دما و میدان مغناطیسی اعمال شده با رسم منحنی های مربوطه نشان دادیم. با توجه به کاربرد نانو ذرات cr2 o3 که یکی از اکسید های مهم فلزی در صنایع می باشد، این موضوع از اهمیت به سزایی برخوردار است.

در این پایان نامه، با استفاده از روش بسط موج تخت، ساختار نواری موجبر بلور فوتونی دو بعدی در دو شبکه مربعی و مستطیلی مورد بررسی قرار گرفته است. ابتدا ساختار نواری موجبر مربعی متشکل از المان هایی به اشکال و ابعاد گوناگون مورد بررسی قرار گرفته و سپس تاثیر ایجاد یک لایه درون هر المان و تغییر شکل و اندازه آن ها بررسی شده است. سپس ساختار نواری موجبرهایی با شبکه های مستطیلی قائم و افقی بررسی شده و با ساختارهای نواری موجبر مربعی مقایسه شده اند. یافته ها نشان می دهند که در موجبر مربعی بیشترین پهنای نوار گاف مربوط به موجبر با المان هایی به شکل مستطیل قائم است و این که با تغییر دادن اضلاع المان های مربعی پهنای نوار گاف، فرکانس مد نقص و محدوده طول موجی که به ازای آن مد نقص دیده می شود تغییر می کند. با ایجاد یک لایه درونی در المان هایی به شکل مربع می بینیم که با تغییر شکل این لایه ها، ساختار نواری موجبر مربعی تغییر می کند. با مقایسه ساختار نواری موجبرهای مستطیلی قائم و مستطیلی افقی و مربعی می بینیم که پهنای نوار گاف و محدوده طول موج مد نقص در موجبر مستطیلی افقی متشکل از المان هایی به شکل مستطیل قائم از دو نوع موجبر دیگر متشکل از همین المان ها بیشتر است و در موجبر مستطیلی قائم پهنای نوار گاف و محدوده طول موج مد نقص از بقیه کمتر می باشد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.

چکیده ندارد.