بلور فوتونی با محیط های جاذب و بهره

در این پایاننامه، انتشار امواج الکترومغناطیسی در بلورهای فوتونی یک بعدی شامل محیط های جاذب یا تقویت کننده (بهره)، موادی با ضریب شکست مختلط ،n ?=n+i? به طور تحلیلی مطالعه شده است. روش ماتریس انتقال و شرط براگ به طور مناسب اصلاح شد ه اند. نتایج انتشار موج در یک بلور دولایه ای دی الکتریک-فلز و یک بلور جاذب سینوسی به عنوان مثال ارائه شده است. طیف انعکاسی، جذبی و تراگسیلی ساختار بلور فوتونی دی الکتریک- فلز یک بعدی با یک لایه نقص بررسی شده است. نتایج نشان می دهند که با افزایش زاویه تابش مد نقص به سمت طول موج های کوتاهتر جابه جا شده و ارتفاع آن کاهش پیدا می کند. با افزایش ضخامت لایه نقص ارتفاع مد نقص تابت مانده و مکان آن به سمت طول موجهای بلندتر جابه جا می-شود. برای تابش موج te مد نقص ارتفاع کمتر و طول موج کوتاهتری نسبت به موج tm دارد. مقدار جذب امواج الکترومغناطیسی در این بلور فوتونی به مکان قرارگیری لایه ی نقص در ساختار آن وابسته است. در طیف جذبی و انعکاسی آرایشی از بلور به شکل(ab)^2 d(ba)^4، که در آن a دی الکتریک، b فلز وd لایه نقص دی الکتریک هستند، یک مد نقص در داخل گاف باند وجود دارد. این مد رفتار انعکاس و نیز جذب یک سویه از خود نشان می دهد. اثرات زاویه تابش، ضخامت لایه نقص و قطبش نور فرودی روی رفتار یک سویه مد بررسی شده اند. در قسمت دیگر کار، نشان داده شده است که، بسته به علامت قسمت موهومی ضریب شکست، ساختار حاصل می-تواند جاذب(?>0) یا تقویت کننده (?<0) باشد. رفتار طیف تراگسیلی ساختار بلورفوتونی دی الکتریک با لایه نقص بهره به ازای مقادیر مختلف قسمت حقیقی و موهومی ضریب شکست مطالعه شده است. استفاده از یک محیط بهره به عنوان لایه نقص در بلور فوتونی دی الکتریک- فلز تراگسیل نور را در نوارهای مجاز تقویت می کند، در حالی که نوارگاف همچنان ممنوعه باقی می ماند.