نام پژوهشگر: هدی فداکار

تحلیل و شبیه سازی اثر ناهمواری های سطحی بر روی انتشار پلاریتون پلاسمون های سطحی
پایان نامه وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی اصفهان - دانشکده برق و کامپیوتر 1389
  هدی فداکار   ابوالقاسم زیدآبادی نژاد

امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی, امواجی هستند که در فصل مشترک دو محیط با ثابت دی الکتریک های مختلف العلامه انتشار می یابند.با توجه به این که فلزات در فرکانس های نوری ثابت دی الکتریک منفی از خود نشان می دهند, بنابراین در فصل مشترک فلز/عایق امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی می توانند منتشر شوند. پلاریتون پلاسمون های سطحی با دور شدن از فصل مشترک دو محیط به صورت نمایی میرا و منجر به محصور شدن امواج در فصل مشترک دو محیط می شوند. در سال های اخیر به دلیل ابعاد کوچکتر از طول موج ساختار توجه زیادی به این امواج جلب شده است. پلاسمونیک مهمترین بخش در زمینه نانوفتونیک است وکاربردهای فراوانی در مدارهای مجتمع الکترونیکی فرکانس بالا، مخابرات نوری و حسگرها دارد. نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی به عنوان موجبر در مدارهای مجتمع نوری به کار می رود. از خاصیت های دیگر نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی داشتن مود دور-برد است. که با کاهش ضخامت فلز تلفات این مودکاهش یافته و طول انتشار افزایش می یابد. به دلیل محصور شدن امواج پلاریتون پلاسمون های سطحی در فصل مشترک دو محیط, این امواج به ساختار سطح بسیار حساس هستند, وناهمواری های سطحی باعث تغییر معادله پاشندگی آن ها می گردد. به طور کلی ناهمواری های روی سطح را می توان به صورت 1- تابعی تصادفی 2- تابعی معین با معادله مشخص و متناوب مدل کرد که در این جا ناهمواری ها را به صورت گریتینگ با تابع متناوب مثلثی یا سینوسی مدل می شوند. در این پایان نامه اثر ناهمواری های سطح هادی، در ساختارهای دو لایه متشکل از عایق و فلز در فرکانس های نوری در حالت دو بعدی و با زاویه انتشار دلخواه تحلیل و شبیه سازی می شود. برای بررسی ناهمواری ها روش های عددی مختلفی وجود دارد. اما در این جا از روش های که ترکیبی از تحلیلی وعددی هستند, استفاده می گردد. سپس اثر این ناهمواری ها بر تیغه فلزی در عایق یعنی محیط سه لایه عایق/فلز/عایق (تیغه), ودر انتها اثر ناهمواری ها در نوار فلزی با سطح مقطع مستطیلی، تحلیل و بررسی می شود. برای تحلیل نوار فلزی از روش تقریبی ضریب شکست موثرکه نوار فلزی را به صورت دو تیغه در راستای عمود بر هم مدل می کند, استفاده می شود وپیشنهادی برای اصلاح این روش ارائه می گردد.