شماره ركورد كنفرانس :
4124
عنوان مقاله :
بررسي ساختار نواري و خواص اپتيكي خطي و غيرخطي در بلور فوتونيكي دو بعدي از ميله هاي GaAs
عنوان به زبان ديگر :
Investigation of band structure and linear and nonlinear optical properties of 2D photonic crystal of GaAs rods
پديدآورندگان :
نجاريان ميلاد m.najjarian71@yahoo.com پژوهشكده ي الكتروسرام و فناوري هاي رادار، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، ايران؛ , رستم نژادي علي arostamnejadi@gmail.com پژوهشكده ي الكتروسرام و فناوري هاي رادار، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، ايران؛ , دانشور ميثم meysamdaneshvar@gmail.com پژوهشكده ي الكتروسرام و فناوري هاي رادار، دانشگاه صنعتي مالك اشتر، ايران؛
كليدواژه :
بلور فوتونيكي , ساختار نواري , گاف نواري , اپتيك غيرخطي , گاليوم آرسنايد , Photonic Crystal , Band Structure , Photonic Band Gap , Nonlinear Optics , GaAs , 42
عنوان كنفرانس :
كنفرانس فيزيك ايران 1395
چكيده فارسي :
در اين تحقيق، ساختار نواري و طيفهاي اپتيكي بلور فوتونيكي با ساختار مثلثي از ميله هاي GaAs در دو مد TE و TM با استفاده از روش هاي بسط امواج تخت و تفاضل محدود در حوزه ي زمان بررسي شده است. نتايج به دست آمده نشان مي دهد كه اندازه و محل گاف نواري با تغيير شعاع ميله ها تغيير مي كند و بيشينه آن %12 براي مد TE در شعاع r=0.36a و %48 براي مد TM در شعاع r=0.17a مي باشد. همچنين طيفهاي بازتابي و عبوري با در نظر گرفتن اثر پذيرفتاري غيرخطي مرتبه سوم (اثر كر اپتيكي) با اعمال شدتهاي مختلف در بازه ي طول موجي 1 تا 10 ميكرومتر محاسبه و با حالت خطي مقايسه شده است. مشاهده مي شود كه اعمال اثر غيرخطي GaAs باعث جابجا شدن گاف نواري به سمت فركانسهاي كمتر و تغيير ميزان عبور و انعكاس براي مدهاي TE و TM در دو راستاي بلوري K-Γ و M-Γ شده است. نتايج به دست آمده از محاسبه طيفهاي اپتيكي با نتايج به دست آمده از ساختار نواري همخواني كامل دارند و همچنين نشان مي دهد كه با طراحي ساختار مناسب از بلور فوتونيكي دو بعدي مي توان انتشار امواج الكترومغناطيسي در حالتهاي خطي و غير خطي را براي كاربرد در ادوات اپتيكي كنترل نمود.
چكيده لاتين :
In this research, band structure and optical properties of 2D photonic crystal of GaAs rods with triangular structure have been investigated using plane wave expansion and finite difference time domain methods. The obtained results show that the band gap size and its position changes by changing the rod radius, and the maximum band gap size of 12% for TE and 48% for TM modes occur at r=0.36a and r=0.17a, respectively. The linear and nonlinear (Kerr effect) optical spectra of the photonic crystal have been calculated in the wavelength range of 1-10 μm. It has found that the nonlinear Kerr effect changes the band gap position to lower frequencies and the transmission and reflection spectra for TE and TM modes in both Γ-K and Γ-M directions. The obtained results from the band structure are in good agreement with the obtained results from the optical spectra and show that by engineering the 2D photonic crystal, the electromagnetic wave propagation can be controlled to use in the optical devices.
