بخشی از مقاله
چکیده
مد نقص بلور فوتونی یک بعدی متشکل از لیتم نیوبات و دی الکتریکی با ضریب شکست Q 1.3 به طور عددی مورد بررسی قرار می-گیرد. با اعمال ولتاژ به لایه نقص، طول موج مربوط به ماکزیمم عبور که در ناحیه PBG ظاهر شده است به طور قابل ملاحظه ای کوک- پذیر خواهد بود. رابطه بین طول موج مربوط به ماکزیمم عبور و ولتاژ خارجی به صورت خطی بوده و آهنگ کوکپذیری است. این ویژگی میتواند برای ساخت فیلترهای کوکپذیر به کار گرفته شود.
مقدمه
در طی سالهای اخیر بلورهای فوتونی به طور گسترده مورد مطالعه قرار گرفته و بهشدت مورد توجه جامعه علمی بوده اند.-5] [1 بلورهای فوتونی ساختارهایی مصنوعی با ثابتهای دی الکتریک متناوب در یک، دو یا سه بعد هستند که انتشار امواج الکترومغناطیسی در ناحیه فرکانس خاص در آنها ممنوع می باشد. این ناحیه، ناحیه فرکانسی ممنوع photonic band gap - PBG - نامیده میشود.
امواج الکترومغناطیسی که فرکانس آن ها در ناحیه ممنوعه قرار دارد اجازه انتشار در این ساختارها را ندارند . از این رو این ساختارها می توانند برای کنترل انتشار نور مورد استفاده قرار گیرند . این خاصیت بلور فوتونی برای کنترل نور ، به طور گسترده می تواند به عنوان فیلتر، موج بر، سوئیچ های اپتیکی و ... به کار گرفته شود.[6-8] باتغییر ضخامت یا ضریب شکست لایه - ها، ساختار می تواند برای نواحی فرکانسی مختلف استفاده شود. همچنین بلورهای فوتونی ضرایب انعکاس بزرگتری در مقایسه با توریهای معمولی که باز تابندگی آن ها تنها در حدود چند درصد است دارند.
با اعمال لایه نقص در یک ساختار کامل مانند تغییر ضخامت یک لایه، وارد کردن ماده ای با ضریب دی الکتریک متفاوت به ساخ تار و ای با حذف یک لایه، حالت نقص ظاهر خواهد شد . برای دستیابی به حالت نقص باید تقارن انتقالی ساختار کامل به روش مناسب شکسته شود. دستیابی به حالت نقص کوکپذیر با توجه به ثابت بودن ساختار دشوار است، اما با استفاده از مکانیزم های خارجی می توان پاسخ اپتیکی بلور فوتونی را تغییر داد . مقالات زیادی در زمینه مد نقص کوکپذیر نوشته شده است که می توان آن ها را به صورت زیر تقسیم بندی کرد:
-1ایجاد تغییرات ساختاری در بلور فوتونی بدون تغییر ویژگیهای عناصر سازنده ساختار. [9]
-2اعمال یک ماده فروالکتریک یا فرومغناطیس در بلور فوتونی: در این حالت اعمال یک میدان الکتریکی یا مغناطیسی منجر به تغییر ساختار باند بلور فوتونی شده، در نتیجه پاسخ اپتیکی بلور فوتونی تغییر خواهد کرد.[10]
-3اعمال کریستال مایع ، که نسبت به تغییرات دما، فشار و میدان - های الکتریکی ومغناطیسی حساس است، در بلور فوتونی.[11]
-4استفاده از اثر ترمواپتیکی برای دستیابی به انتشار طول موجهای کوکپذیر در موجبر های بلور فوتونی.[12] -5استفاده از باریکه لیزری پرتوان که منجر به تغییرات ضریب شکست مواد سازنده بلور فوتونی خواهد شد.در این تحقیق نشان می دهیم که با اعمال ولتاژ خارج ی به لایه نقص - لیتیم نیوبات - در یک بلور فوتونی متشکل از Linbo3 که ضریب شکست آن بستگی به طول موج دارد [14] ودیالکتریکی با ضریب شکست Q 1.3 ، ضریب شکست لایه نقص تغییر کرده و طول موج حالت نقص، کوکپذیر خواهد بود.
ساختار بلور فوتونی:
بلور فوتونی یک بعدی پیشنهادی به طور شماتیک در شکل1 نشان داده شده است: این ساختار از 1 13 لایه متناوب ، مرکب از ماده ای با ضر یب شکست Q 1.3 و لیتیم نیوبات است.
