محاسبه ساختار باند بلورهاي فوتوني يك بعدي با پايه هاي پيچيده

Band structure calculation of one-dimensional photonic crystals with complex basis

در اين كار ساختار نوار بلور فوتوني يك بعدي با پايه هاي پيچيده با استفاده از روش ماتريس انتقال محاسبه شده است . بلورهاي فوتوني يك بعدي نوعي كه در اغلب مقالات مورد بررسي قرار گرفته اند از دو لايه تشكيل شده اند، كه در آن ثابت دي الكتريك و عرض لايه ها متفاوت مي باشند . از نقطه نظر كاربردي موقعيت و پهناي نوار ممنوعه از اهميت زيادي برخوردار است . بناب راين در اين مقاله، هدف مطالعه تغييراتي است كه در اثر اضافه كردن لايه سوم به بلور فوتوني نوعي ايجاد مي شود و انتظار مي رود بتوان با بهره گيري از اين ساختار سه لايه اي موقعيت و پهناي نوار ممنوعه را طراحي و كنترل كرد . ما ابتدا رابطه پاشندگي تحليلي وابسته به امواج الكترومغناطيسي از نوع عرضي - مغناطيسي TM را براي بلور فوتوني كه در آن سلول واحد شامل سه لايه است، بدست مي آوريم و با استفاده از روشهاي عددي نتايج محاسبه ساختار نواري بلور فوتوني ارائه خواهد شد

In this study, one dimensional photonic crystal band structure with complex basis has been calculated by transfer matrix method (TMM). In most of literatures related to one-dimensional photonic crystal, unit cell composed of two layers in which thickness and dielectric constanst are different. From practical point, position and width the band gap are very important. In this article, we would like to study changes which cause by adding third-layer to typical photonic crystal, so we expected to design and control position and width of band gap through three-layer structure. First, we calculated analytical dispersion relation of electromagnetic waves (transverse magnetic type) for photonic crystal that unit cell has three layers, and finally we represent our numerical calculated results of the band structure.