بررسي فيبرهاي بلور فوتوني متشكل از مواد ابررسانا

فهرست مطالب

عنوان                                                                                               صفحه                                

فصل اول:  بررسی منابع

مقدمه …………………………………………………………………………………………………………………………………..8

  1-1-دسته بندی بلورهای فوتونی …………………………………………………………………………………………          10

    1-1-1- بلور فوتونی یک بعدی………………………………………………………………………………………….11

    1-1-2- بلور فوتونی دو بعدی……………………………………………………………………………………………        11

    1-1-3- بلور فوتونی سه بعدی…………………………………………………………………………………………..         14

  1-2- مواد سازندۀ بلورهای فوتونی……………………………………………………………………………………….5        1

1-2-1- موادی که دارای ثابت دی الکتریک مستقل از فرکانس هستند………………………………………..     15

1-2-1-1- موادی که همسانگرد و همگن هستند…………………………………………………………………….16

1-2-1-2- مواد ناهمسانگرد و همگن…………………………………………………………………………………… 16

1-2-1-3- مواد ناهمسانگرد و ناهمگن…………………………………………………………………………………. 16

    1-2-2- مواد با ثابت دی الکتریک وابسته به فرکانس…………………………………………………………..   17

1-2-2-1- مواد پاشنده با ثابت دی الکتریک به شکل درود………………………………………………………17

1-2-2-2- مواد پاشنده با ثابت دی الکتریک به شکل لورنتز…………………………………………………….    17

1-2-2-3- مواد پاشنده با پابت دی الکتریک به شکل درود-لورنتز……………………………………………     18

1-3- نقص در بلورهای فوتونی……………………………………………………………………………………………  18

1-4-کاربردهای بلورهای فوتونی………………………………………………………………………………………….  19

1-5- تعریف خط نور………………………………………………………………………………………………………… 20

  1-6-فیبرهای بلورفوتونی………………………………………………………………………………………………….21

1-6-1- فیبرهای نوری معمولی ………………………………………………………………………………………….22

1-6-1-1- مدها در فیبرهای نوری معمولی ………………………………………………………………………….22

1-6-1-2- فیبرهای تک مد ………………………………………………………………………………………………..24

1-6-1-3- فیبرهای بس مده ………………………………………………………………………………………………24

1-6-2- فیبرهای بلور فوتونی ……………………………………………………………………………………………..24

1-6-2-1- فیبر بلور فوتونی یک بعدی یا فیبر براگ ………………………………………………………………25

1-6-2-2- فیبر بلور فوتونی دو بعدی ………………………………………………………………………………….26

1-6-2-2-1- فیبرهای توپر یا فیبرهای باند گاف ………………………………………………………………….26

1-6-2-2-2- فیبرهای مرکز خالی یا فیبرهای ضریب شکستنی ………………………………………………28

  1-7- بلورهای فوتونی قابل تنظیم …………………………………………………………………………………….30

فصل دوم: مبانی و روش­ها

مقدمه……………………………………………………………………………………………………………………………………….33

2-1- روش­های عددی محاسبه ساختار باند…………………………………………………………………………………33

2-1-1- روش­های عددی در حوزه زمان…………………………………………………………………………………….34

2-1-2-روش­های عددی در حوزه بسامد…………………………………………………………………………………….34

2-2- روش بسط موج تخت………………………………………………………………………………………………………35

2-2-1- بسط موج تخت برای قطبشTE…………………………………………………………………………………….37

2-2-1-1- ساختارنواری داخل صفحه تناوب(in plane)…………………………………………………..39

2-2-1-2-ساختار نواری خارج صفحه تناوب(off-plane) …………………………………………………40

2-2-2– بسط موج تخت برای قطبشTM………………………………………………………………………..41

 2-2-2-1–ساختارنواری داخل صفحه تناوب(in plane)…………………………………………………..41

2-2-2-2- ساختار نواری خارج صفحه تناوب(off-plane)………………………………………………..42

2-3- محاسبۀ مد نقص به روش ابرسلول …………………………………………………………………………………….43

فصل سوم:بحث و نتیجه­گیری

مقدمه………………………………………………………………………………………………………………………………………..50

3-1- ساختار نواری تصویر شده فیبر بلور فوتونی با ساختار حفره در زمینه سییلیکا……………………………51

3-1-1- بلور فوتونی با شبکۀ مربعی …………………………………………………………………………………………51

3-1-2- بلور فوتونی با شبکۀ مثلثی ………………………………………………………………………………………….54

3-2- فیبر بلور فوتونی با نقص ابررسانا با شبکه مربعی…………………………………………………………………..57

3-2-1-تنظیم پذیری مد نقص ابررسانایی بر حسب دما با شبکه مربعی………………………………………..57

  3-2-2- تنظیم پذیری مد نقص ابررسانایی بر حسب میدان مغناطیسی اعمالی با شبکه مربعی……………62

3-2-3- بررسی رفتار مدهای نقص با تغییر شعاع میلۀ ابررسانا در شبکه مربعی ……………………………..65

3-2-4- بررسی رفتار مد نقص با استفاده از جابه­جایی میله­های همسایه ……………………………………….67

3-3- فیبر بلور فوتونی با نقص ابررسانا با شبکه مثلثی……………………………………………………………………69

3-3-1-  تنظیم پذیری مد نقص ابررسانایی بر حسب دما با شبکه مثلثی…………………………………………69

3-3-2-  تنظیم پذیری مد نقص ابررسانایی بر حسب میدان مغناطیسی اعمالی با شبکه مثلثی…………….73

3-3-3- بررسی رفتار مد نقص با تغییرات شعاع میله ابررسانا در شبکه مثلثی………………………………….75

3-3-4- رفتار مد نقص بر حسب جابجایی دو میله کناری میله ابررسانا در شبکه مثلثی…………………….79

نتیجه­گیری ………………………………………………………………………………………………………………………………81

پیشنهادات………………………………………………………………………………………………………………………………..85

 منابع ………………………………………………………………………………………………………………………………………..86