بخشی از مقاله
چکیده
در افزاره هاي پلاسمونیکی تلفات ناشی از خمش در زوایاي تند قابل چشم پوشی است. بنابراین می بایستی بتوان از مسیرهاي انتشاري همچون نانوحلقه هاي مستطیل شکل در محیط ها به عنوان پالایشگر بسامدي استفاده کرد. این کار می تواند به یک نانوموجبر پلاسمونیکی پالایشگر با حلقه مستطیلی - NPRF - بیانجامد.
در این گزارش دو افزاره فوتونیکی که بر این اساس می توان طراحی نمود، معرفی شده و با بکار گیري روش FDTD به بررسی ویژگی هاي فیزیکی آنها پرداخته می شود. وابستگی ویژگی هاي پالایشگري میان نگذري و میان گذري این افزاره ها به هندسه آنها از نتایج بدست آمده هستند که می تواند در مدارهاي مجتمع نوري کاربرد داشته باشند.
مقدمه
دراثر تحریک بوسیله تابش موج الکترومغناطیسی - و یا نور - روي سطح یک فلز، الکترون هاي سطحی آن نوسانهاي همدوسانجامی می دهند که به نوسان هاي پلاسمونیکی سطحی موسوم هستند. بسامد نوسانات پلاسمونیکی حجمی محیط پلاسماي فوق، ، با توجه به چگالی حجمی الکترونهاي آزاد آن ، ، و بار و جرم هر الکترون آزاد، , ، برابر می شود با: که در آن ضریب گذردهی خلاء می باشد.
امواج سطحی در مرز این محیط پلاسمونیکی با دي الکتریک مجاور آن، با بیشترین بسامد به نوسان در می آیند که اندازه آنبر حسب میشود: به عنوان مثال، چنانچه محیط مورد نظر قطعه اي نقره در مجاوررت هوا باشد گستره این بسامد، در محدوده نانومتري، در بازه بسامدي - 0-2200 - THz واقع می شود. بنابر این ویژگی محیطهاي پلاسمونیکی، می توان موجبرهاي پلاسمونیکی طراحی نمود که چنانچه در طراحی ساختار آنها پالایندههاي نانومتري فوتونیکی گنجانیده شود، بتوانند بخشی از بازههاي بسامديبه تابیده شده خود را از آن جدا نمایند.[1]
در طراحیهاي فوق بدلیل اینکه تلفات ناشی از خمش در لبه هاي تیز موجود در مدارهاي مجتمع فوتونیکی بر طرف می شود3]،,[2 اثر پالاینده دندانه اي شکل مورد بررسی قرار گرفته است.[4,5] در این گزارش طراحی نوتري ارائه می شود که در آن از پالایشگري پدید آمده در تشدید کننده هاي حلقوي مستطیل شکل استفاده شده است که می تواند در مدارات مجتمع فوتونیکی کاربرد داشته باشد.
طراحی و مدل سازي
ضخامت لایه فلزي بین حلقه و موجبر، میباشد. موجاینورودي از طریق لایه ي فلزي به کاواك حلقه مستطیلی شکل فوق جفت شده و بسامدي از آن که با یکی از بسامد هاي تشدید حلقه همخوانی داشته باشد، در کاواك حلقه مستطیلی تشدید شده و از خروجی موجبر، ، حذف می شود. در این طراحی، با استفاده از خاصیت نفوذ امواج پلاسمونیکی به بررسی شرایط بهینه براي طراحی پالاینده اي که بتواند بازه بسامدي خاصی را از بین بقیه بسامد ها انتخاب کند، پرداخته شده است.
