مقاله پژوهشی: طراحی موجبرهای نور کند متشکل از بلورهای فوتونی دو بعدی و بررسی کوک پذیری آن

هدف از این پژوهش، بررسی سرعت گروه بلورهای فوتونی دو بعدی و تنظیم­پذیر (یا کوک­پذیر) است. در اولین مرحله، یک شبکه مربعی شامل مواد دی­الکتریک در زمینه بلورمایع در نظر گرفته شد. در مرحله بعدی، این ساختار به اندازه ۴۵ درجه دوران داده شده و ساختار نوار فوتونی آن مورد بررسی قرار گرفت. در ادامه با حذف یک ردیف از میله­های ماده دی­الکتریک (سیلیکون)، یک موجبر در این بلور فوتونی ایجاد و مد موجبری آن مورد مطالعه قرار گرفت. سپس سرعت­گروه و ضریب­گروه این مد موجبری مورد بررسی قرار گرفت. همچنین تاثیر اعمال ولتاژ خارجی و تغییر ضریب شکست ماده زمینه بر سرعت و ضریب گروه مد موجبری بررسی شد. در آخرین مرحله با اعمال تغییرات هندسی بر روی اندازه یک ردیف از میله­های کناری موجبر اثر این تغییر هندسه بر روی ویژگی های مد موجبری و ضریب گروه بررسی شد. نتایج محاسبات عددی بر پایه روش بسط موج تخت نشان می­دهد، با تغییر اندازه میله های کناری موجبر سرعت گروه کاهش یافته و متناسب با آن، ضریب گروه افزایش می­یابد. در حقیقت، بررسی­های انجام شده نشان می­دهد که به لحاظ کمی با اعمال ولتاژ خارجی در موجبر عادی محدوده تغییرات ضریب گروه بین ۷ تا ۱۰ است. اگرچه، با اعمال تغییرات در اندازه میله­های کناری تغییرات این کمیت در محدوده ۱۴ الی ۲۷ قرار دارد که دامنه تغییرات بیشتری را نشان می­دهد. به بیانی دیگر، با اعمال یک میدان الکتریکی خارجی می­توان این کمیت فیزیکی را تنظیم پذیر نمود.

کلیدواژه ها:

بلور فوتونی دو بعدی ، ضریب و سرعت گروه ، بلور مایع ، روش بسط موج تخت