بخشی از مقاله
چکیده
در این تحقیق یک نوع جدیدی از جدا کننده قطبی نور فشرده را بر اساس یک تشدیدگر حلقه ای فوتونیک کریستالی 1با باند ممنوعه فوتونی کامل 2طراحی شده است. هر دو قطبش TM و TE میان موجبر و میکرو حلقه ها بوسیله جفت شدگی تشدیدی و غیر تشدیدی به اندازه کافی از هم جدا شده هستند.. برخی از حفره های نقصی که در ساختار قرار دارد جهت کنترل نور منتشر شده استفاده شده اند. نتایج شبیه سازی با استفاده تفاضل متناهی در حوزه ی زمان 3بدست می آید و انتقال بالا - بیش از - %95 به دست آمده است و جدا سازی قطب ها با یک طول کوتاه 3.1ʽm انجام می گیرد.در ساختار مطرح شده از مزایای آن می توان به انعطاف پذیری بالا اشاره کرد.
-1 مقدمه
جدا کننده های قطبی نور4، نور را به دو حالت عمود برهم تقسیم می کنند که این دو حالت اجزای مهمی در مدارهای مجتمع فوتونی در مقیاس بزرگ می باشند. چندین نوع از ها بر اساس موجبرها گزارش شده است که با توجه به اندازه نسبتا بزرگی که دارند برای طراحی مدارهای مجتمع فوتونی چندان مناسب نیستند.همانطور که مشخص است با استفاده از فوتونیک کریستال ها اندازهی دستگاهها به نسبت همتایان قدیمی آن بسیار کاهش پیدا خواهد کرد
یک روش طراحی استفاده از ساختارهای ترکیبی فوتونیک کریستال و موجبرهای معمولی است
یکی دیگر از ساختارهای فوتونیک کریستالی بر اساس باند ممنوعه فوتونی5می باشد که برای محدود کردن نور پلاریزه شده اعمال می شود، و اثر بازتاب داخلی برای نور پلاریزه شده دیگر انجام می گیرد
با این حال تعدادی از مدها ممکن است به آسانی به بیرون نفوز یابند زیرا سلول میدان انتشار و تعدادی از از سطرهای حفره های هوایی در دو طرف ناحیه هدایت توسط عاملی پر می شوند. در واقع سلول میدان انتشار با استفاده از ویژگی باند ممنوعه فوتونی می تواند مدارهای مجتمع نوری6را آسانتر ایجاد کنند. همچنین PBS ها را می تواند با استفاده از تشدیدگرهایی با باندهای ممنوعه فوتونی مطلق ایجاد کرد. یک PBS جفت تشدیدگر فشرده، بوسیله یک فوتونیک کریستال حفره نقطه ای ایجاد شده است.
با این حال ممکن است برای آرایش های مربعی یا 4 گوش یا شکل دیگری از حفره ها مناسب نباشد. نوع دیگری از تشدیدگرها که تشدیدگر حلقه ای فوتونیک کریستالی است ارائه شده است و مورد بررسی قرار گرفت.[Z. Qiang and W. Zhou. 2007] PCRR ها با توجه به ماهیت چندگانه ای که دارند مزیت بسیاری نسبت به تشدید نقطه ای دارند که به عنوان مثال می توان به مقیاس پذیری در اندازه و طراحی انعطاف پذیر آن اشاره کرد.
در این تحقیق از یک PCRR حفره در هوا با یک شبکه مثلثی که بر یک دی الکتریک مسطح وجود دارد استفاده شده است تا بتوان یک نوع جدیدی از PBS ارائه داد. برای PBS مورد نظر فرکانس رزونانس قطبش های TM و TE ممکن است متفاوت باشد. بنابراین دو حالت حالت قطبیده شده می توانند از یکدیگر جدا شده باشند. دستگاههایی که با این ساختار طراحی شده اند با توجه یه ویژگی هایی که PCRR ها دارند مزایای بسیار زیادی می توانند داشته باشند.
شکل:1 - الف - نمودار جدا کننده قطبی نور پیشنهاد شده با یک PCRR و دو . PCW حفره های میان رینگ رزوناتور فوتونیک کریستالی و موجبر جهت افزایش کوپلینگ تغییر داده شده اند. - ب - نمودار جدا کننده قطبی نور پیشنهاد شده با یک PCRR و دوPCW کاملا دایره ای
-2 مدل ها و آنالیز ها
شکل 1 نمودار یک PCRR شش ضلعی را نشان می دهد، که بر پایه ی یک فوتونیک کریستال دو بعدی متشکل از حفره های هوایی در یک صفحه دی الکتریک با آرایه ی سه ضلعی و همچنین شش ضلعی تشکیل شده است. برای این نوع PCRR، فرکانس های تشدید متعددی وجود دارد و الگوی میدان تعیین شده معمولا دارای چندین تقارن است
حفره مرکزی که در مرکز ششضلعی قرار دارد برای تغییر کمّی حالت تشدید جهت افزایش بهر وری دستگاه استفاده شده است که در بخش سوم بیشتر بحث خواهد شد. اما همانطور که در شکل 1 ب مشاهده می شود هر چه میزان گوشه ها در ساختار برای حلقه ی مورد نظر کمتر باشد بهره وری بالاتر خواهد رفت به بررسی ساختار در حالتی که حلقه ی مورد نظز به صورت کاملا دایره ای بوده است پرداخته خواهد شد
