شماره راهنما :
1034 دكتري
پديد آورنده :
صغيرزاده، بهنام
عنوان :
تحليل و طراحي بلورهاي فوتوني مغناطيسي با روش مبتني بر نظريه مُدهاي جفت شده
گرايش تحصيلي :
مخابرات - ميدان
محل تحصيل :
اصفهان: دانشگاه صنعتي اصفهان، دانشكده برق و كامپيوتر
صفحه شمار :
نه، 146ص.: مصور، جدول، نمودار
يادداشت :
ص. ع. به فارسي و انگليسي
استاد راهنما :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
استاد مشاور :
ذاكر حسين فيروزه
توصيفگر ها :
بلور فوتوني مغناطيسـي , چرخش فاراده , مغناطواُپتيك , نظريه ي مُدهاي جفت شده , روش ماتريس انتقال , سنتز , پهناي باند
استاد داور :
حميدرضا فلاح، رضا صفيان، محسن مداح علي
تاريخ ورود اطلاعات :
1396/03/29
رشته تحصيلي :
برق و كامپيوتر
دانشكده :
مهندسي برق و كامپيوتر
كد ايرانداك :
ID1034 دكتري
چكيده فارسي :
1 چكيده بلور فوتوني مغناطيسي MPC گونهاي از بلورهاي فوتوني است كه در ساختار آن از مواد مغناطيسي استفاده ميشود چنين ساختاري قادر است به وسيله ايجاد تشديدهاي اپتيكي اثرات مغناطواپتيكي مواد سازنده نظير چرخش فاراده و چرخش كر را به ميزان زيادي افزايش دهد امروزه MPC ها به دليل نشان دادن اثرات مغناطواپتيكي خطي و غير خطي چشمگير به ازاي طولهاي از مرتبهي ميكرومتر يكي از بهترين نامزدها براي استفاده در مدارهاي مجتمع به عنوان جايگزين مواد مغناطـواپتيكي حجمـي با طـول هاي از مرتبه ميليمتر هستند اين ويژگي موجب شده كه با توجه به كاربردهاي گوناگون اثرات مغناطواپتيكي در طراحي افـزارههاي مداري از قبيل جداسازها چرخانندهها و حسگرهاي ميدان مغناطيسي MPC ها با مري ع اكثريت مطلق حدود دو دهه جايگاه ويژهاي را به خود اختصاص دهند مطالعات نظري انجام شده روي MPC هاي يكبعدي كه موضوع اين رساله است به وسيله روش ماتريس انتقال TMM انجام شده است روش ماتريسي روشي دقيق است اما درك زيادي در مورد عملكرد ساختار و ارتباط بين متغيرها و پاسخها فراهم نميكند به عبارتي اين روش تنها نتايج عددي دقيق را فراهم ميكند و هيچگونه فرمولبندي تحليلي از نتايج برحسب متغيرها به دست نميدهد بسياري از ساختارهاي مبتني بر MPC كه تا به امروز براي مقاصد خاصي پيشنهاد شدهاند با به كارگيري روشهاي سعي و خطا يا تكرار در كنار TMM و برمبناي بررسيهاي كيفي طراحي شدهاند و روند طراحي خاصي را طي نميكنند از اينرو كمبود يك روش تحليلي براي بررسي و طراحي MPC ها كامال محسوس است به عالوه اندك تالشهاي انجام شده براي ارائه روابط تحليلي حاكم بر MPC ها كه تا به امروز صورت گرفتهاند خود داراي محدوديتهاي زيادي هستنـد از اينرو ما در اين رساله روند جديدي مبـتني بر نظـريهي مدهاي جفـتشده CMT وابسته به زمان به منظور ارائه يك روش تحليلي بدون محدوديتهاي روشهاي پيشين معرفي مي كنيم برخالف TMM كه يك روش عددي است روش ارائه شده روابطي تحليلي از پاسخها برحسب متغيرهاي ساختار ارائه ميدهد و در نتيجه امكان تحليل دقيق عملكرد و نيز طراحي MPC ها را فراهم ميكند از اينرو در اين و متقارن MPC هاي طراحي و تحليل براي شده ارائه روش از رساله
چكيده انگليسي :
AbstractMagneto photonic crystals MPCs are formed when magnetic materials are introduced intophotonic crystal structures It has been shown that MPCs can greatly enhance the magneto optical MO responses such as Faraday rotation and Kerr rotation of an available MO material The MObulk materials cannot provide the required responses along with the essential micro dimensions ofthe integrated photonics That s why MPCs have received great attentions in their two decade oldhistory The large MO enhancement in MPCs makes them attractive for realizing nano sized film type optical devices such as isolators circulators magnetic field sensors MO spatial lightmodulators and so on for use in the integrated photonics Almost all of the theoretical studies onthe one dimensional 1D MPCs which are the scope of this thesis are exclusively carried outusing the transfer matrix methods TMM The TMM is an exact method but provides little insightinto the fundamentals of the performance of MPCs In fact the matrix approach provides onlyexact numerical results and no analytic formulation of the responses according to the variables ofthe system is presented Almost all of the MPC structures offered to meet some specific featureshave been designed utilizing trial and error or iterative techniques along with the TMM to evaluatethe responses Therefore introducing an analytical method for investigation and design of MPCshas been interesting Moreover the few efforts which have been made so far to introduce ananalytical approach to investigate the 1D MPCs suffer from many restrictions In this thesis weintroduce an approach based on the temporal coupled mode theory CMT to investigate the 1DMPCs Unlike the TMM the proposed analytic method provides formalism of the responses anddoes not suffer from the restrictions of the other analytic methods Hence the proposed method ispromising for the accurate analysis and the design of MPCs Utilizing the method an explicitcomprehensive procedure is presented for synthesizing an MPC to generate any desiredperformance at the central frequency In order to generate the desired performances precisely andby short structure a kind of MPC heterostructures is introduced and used in the design process Meanwhile the capability of asymmetric structures in the synthesis of MPCs especially inreducing the structure length relative to the symmetric structures is investigated Finally byutilizing the presented analytic approach we design MO wide band structures by taking advantageof multiple cavity MPCs A procedure is presented for the design of wide band structures byutilizing the coupled mode equations and taking advantage of the MPC heterostructures Consequently wide band MPCs with flat spectra for the responses including Faraday rotation arepresented The presented structures have few magnetic layers relative to wide band MPCsintroduced by other groups Keywords Magneto photonic crystals Faraday rotation Magneto optics Coupled mode theory Transfer matrix method Synthesis Band width
استاد راهنما :
ابوالقاسم زيدآبادي نژاد
استاد مشاور :
ذاكر حسين فيروزه
استاد داور :
حميدرضا فلاح، رضا صفيان، محسن مداح علي
