بررسی و تحلیل ساختارهای انعکاس دهنده برگ در حوزه پلاسمونیک برای کاربرد قطعات پسیو
فرمت فایل دانلودی: .docxفرمت فایل اصلی: doc
تعداد صفحات: 186
بررسی و تحلیل ساختارهای انعکاس دهنده برگ در حوزه پلاسمونیک برای کاربرد قطعات پسیو
نوع فایل: word (قابل ویرایش)
تعداد صفحات : 186 صفحه
چکیده
در طراحی مدارمجتمع نوری، حد پراش کوچک سازی عناصر نوری را محدود می کند. پلاسمون پلاریتون های سطحی که در سطح مشترک فلز و دی الکتریک انتشار می یابند بر این محدودیت غلبه می کنند. یکی از موضوعاتی که در این پایان نامه مطالعه می شود بررسی آزمایشگاهی موجبرهای صفحه ای و کانالی دی الکتریک-فلز-دی الکتریک پلاسمونیک با ساختار پلیمر-نقره-منشور است. موج پلاسمونیک به روش معروف تزویج به وسیله منشور تحریک شد. یک روش آزمایشگاهی ساده نیز برای اندازه گیری طول انتشار موج پلاسمونیک نیز معرفی شد. یک پدیده جالب که در آزمایش ها مشاهده شد اثرات پراکندگی امواج سطحی پلاسمونیک در انتهای نوار نقره بودکه یک ناپیوستگی را ایجاد می کند. این پدیده می تواند برای تزویج بین موجبرهای معمولی سه بعدی با موجبرهای پلاسمونیک استفاده شود. در حال حاضر این موضوع تحت بررسی برای طراحی تزویجگر های هایبرید پلاسمونیک است. علاوه بر این در این پایان نامه، ساختارهای متناوب برگ که به عنوان انعکاس دهنده و فیلتر در مدارهای نوری کاربرد دارند مطالعه می شوند. ساختارهای هایبرید پلاسمونیک برای طراحی و شبیه سازی انعکاس-دهنده های برگ استفاده شد. انعکاس دهنده های هایبرید پلاسمونیک بر پایه توری های سینوسی و دندانه اره ای بررسی و با توری مستطیلی که پیش از این معرفی شده است مقایسه شد. نشان داده می شود که توری دندانه اره ای در مقایسه سه توری با هم، مشخصات بهتری از خود نشان می دهد و این توری در مقایسه با توری های مستطیلی و سینوسی دارای اعوجاج باند عبور کمتر و عرض باند قطع باریکتری را ایجاد می کند. همچنین نشان داده می شود توری سینوسی که می¬تواند به¬راحتی با تکنیک¬های هولوگرافی ساخته شود، در مقایسه با توری مستطیلی دارای اعوجاج باند عبور کمتر و عرض باند قطع باریکتری است. علاوه بر این، عملیات آپودیزیشن توری دندانه اره¬ای هایبرید پلاسمونیک بررسی شد و مشخص شد که با استفاده از این تکنیک می توان به کاهش بیشتر اعوجاج در باند عبور و عرض باند قطع رسید.
کلیدواژگان: پلاسمونیک، پلاسمون سطحی، موجبر، فیلتر، انعکاس دهنده برگ.
فهرست مطالب
عنوان صفحه
فصل اول: مقدمه۲
۱-۱ مقدمه و اهمیت موضوع۲
۱-۲مروری بر تاریخچه.۵
۱-۳ پلاریتون و پلاسمون پلاریتون سطحی۷
۱-۴پلاسمونیک و اصصل عدم قطعیت (حد پراش).۹
فصل دوم: مبانی نظری ساختارهای پلاسمون پلاریتون سطحی۱۴
۲-۱ معادلات ماکسول و انتشار امواج الکترومغناطیسی..۱۴
۲-۲تابع دی‌الکتریک مدل گاز الکترون آزاد فلزات۱۹
۲-۳مقایسه تابع دی‌الکتریک فلزات واقعی با تابع دی‌الکتریک مدل پلاسما.۲۳
۲-۴ بررسی پلاسمون پلاریتون‌های سطحی در مرز فلز-عایق.۲۷
۲-۴-۱ معادله موج۲۷
۲-۵ رابطه پاشندگی پلاسمون پلاریتون‌های سطحی.۳۲
۲-۶ گسترش فضایی امواج SPPs..38
۲-۶-۱ عمق نفوذ پلاسمونهای سطحی..۴۰
۲-۶-۲ طول انتشار پلاسمون های سطحی..۴۱
۲-۷ بررسی خواص SPPs در سیستم‌های چند لایه..۴۳
۲-۸تحریک امواج پلاسمون سطحی در مرزهای مسطح۵۱
۲-۸-۱ تزویج به کمک منشور(یا به روش بازتابش تضعیف شده کامل (ATR 52
۲-۸-۲ تزویج با استفاده از توری..۵۸
۲-۸-۳ تحریک با استفاده از پرتوهای به شدت کانونی شده۶۱
۲-۸-۴ تحریک بوسیله میدان نزدیک..۶۳
۲-۸-۵ روش‌های تزویج کردن مناسب پلاسمونها برای مدارات مجتمع از ادوات پلاسمونیکی و فوتونیکی 65
۲-۹ ساختارهای هایبرید پلاسمونیک.۶۷
۲-۹-۱ موجبرهای هایبریدپلاسمونیک: ترکیبی از موجبر دی¬الکتریک و موجبرپلاسمونیک 69
۲-۹-۲ تحلیل نظری موجبرهای هایبرید پلاسمونیک..۷۱
۲-۹-۲-۱ توضیح ساختار و روش آنالیز ساختار یک بعدی..۷۲
۲-۹-۲-۲ تحلیل موجبر دو بعدی هایبرید پلاسمونیک.۷۸
۲-۹-۲-۳ روش آنالیز و چند تعریف مهم.۸۱
۲-۹-۲-۴ اثر تغییرات برخی پارامترها بر روی میزان بهبود موجبر هایبرید پلاسمونیک 82
۲-۱۰ بازتابشکننده یا فیلتر برگ در کاربردهای پلاسمونیک.۸۶
۲-۱۰-۱ ساختار فیلترهای برگ IMI.89
۲-۱۰-۲ساختار فیلترهای برگ MIM94
۲-۱۰-۳ساختار فیلترهای برگ هایبرید پلاسمونیک..۹۷
فصل سوم: ساخت موجبرهای پلاسمونیکی و ایده ای برای اندازه گیری طول انتشار پلاسمون ها 107
۳-۱ شبیه سازی ساختار موجبر IMIصفحه ای..۱۰۱
۳-۲ساخت موجبر صفحهای IMI (هوا –نقره-سیلیکا)۱۰۶
۳-۲-۱تحریک پلاسمون های سطحی در موجبر صفحه ای۱۰۷
۳-۳ساخت موجبر کانالی و تحریک پلاسمون های سطحی در آنها.۱۱۱
۳-۳-۱ساخت موجبر کانالی پلاسمون سطحی (سیلیکا-نقره-هوا)۱۱۲
۳-۳-۲تحریک پلاسمون ها بر روی موجبر کانالی و مشاهده زاویه تزویج 116
۳-۴ طراحی روشی برای اندازهگیری طول انتشار در ساختارهای IMI پلاسمونیک 117
۳-۴-۱روش و چیدمان اندازه گیری کننده کمره بیم تحریک کننده پلاسمونهای سطحی (بیم رسیده به قاعده منشور 119
۳-۴-۲ ساختار پیشنهادی برای اندازهگیری طول انتشار پلاسمون های سطحی 121
۳-۴-۳ تزویج نور به موجبر پلیمری به کمک منشور(بدون لایه نشانی).۱۲۷
۳-۴-۴ بحث و بررسی داده¬ها و نتایج آزمایش..۱۳۰
۳-۴-۵ راهکارهای افزایش دقت در روش پیشنهادی اندازه¬گیری طول انتشار ۱۳۱
فصل چهارم: شبیه سازی انعکاس دهنده برگ هایبرید پلاسمونیک.۱۳۴
۴-۱ شبیه سازی انعکاس دهنده برگ هایبرید پلاسمونیک با پروفایل مستطیلی۱۳۸
۴-۲ شبیه سازی انعکاس دهنده برگ هایبرید پلاسمونیک با پروفایل سینوسی.۱۴۰
۴-۳شبیه سازی انعکاس دهنده برگ هایبرید پلاسمونیک با پروفایل دندانه اره-ای ۱۴۵
۴-۴شبیه سازی کاهش اعوجاج در انعکاس دهنده برگ هایبرید پلاسمونیک با پروفایل دندانه اره ای 149
فصل پنجم: نتیجه گیری و پیشنهادات 153
مراجع 155
پرداخت با کلیه کارتهای عضو شتاب امکان پذیر است.
- ۶۰ نمایش