p511. اثر لايه هاي فلزي جهت اعمال ولتاژ خارجي براي كنترل دوپايايي نوري در بلور فوتوني يك-بعدي

Effect of Metal Layers for Applying the External Voltage on Controlling the Optical Bistability in 1D Photonic Crystal

در كنترل اثرات الكترو-اپتيكي با استفاده از ساختار بلور فوتوني يك بعدي، حداقل يك جفت لايه ي فلزي در ساختار بلور فوتوني جهت اعمال ولتاژ لازم است. رفتار اين لايه ها در انتشار تابش از آنها جهت كنترل اثر الكترو- اپتيكي مورد نظر مي تواند اثر گذار باشد. رفتار پاشندگي فلزي و ضخامت لايه از جمله پارامترهايي هستند كه مي توانند در انتخاب نوع فلز مد نظر قرار گيرند. نقره از جمله فلزاتي است كه اكثرا در اين موارد مورد استفاده قرار مي گيرد. در اين مقاله نشان داده شده كه با انتخاب لايه ي شفاف فلزي ITO به جاي Ag مي توان رفتار آستانه ي دوپايايي نوري در پاسخ ساختار بلور فوتوني يك بعدي را بهبود بخشيد. براي اين كار، ساختاري از بلور فوتوني متقارن با آرايش(AB)5 ITO LNO ITO (BA)5 پيشنهاد شده كه در آن لايه هايB, A مواد دي الكتريك معمولي و LNO لايه ي ليتيم نيوبات همراه با يك جفت لايه ي ITO جهت اعمال ولتاژ خارجي به عنوان لايه ي نقص معرفي شده اند. اثر الكترو-اپتيكي و پاسخ غيرخطي ليتيم نيوبات در نظر گرفته شده اند. بستگي پاسخ نوريLNO به ولتاژ خارجي و شدت ميدان فرودي سبب جابجايي الكتريكي و ديناميكي مد نقص مي شود. آستانه ي دوپايايي نوري و جابجايي طول موج قله ي مد نقص در دو ساختار با لايه هاي ITO و Ag به ازاي ولتاژهاي اعمالي خارجي متفاوت بررسي و مقايسه شده است.

In controlling of electro-optical effects using the one- photonic crystal (1DPC) structure, at least one pair of metal layers in structure must be used to apply the external voltage. The behavior of these layers in propagation of radiation through them, would be effect in controlling the electro-optical effects. The metal dispersion behavior and layer thickness are among the parameters that can be considered in selecting the type of metal. Ag is the most of the metals that is using in these cases. In this paper, it is shown that by choosing ITO layers instead of Ag, the optical bistability threshold can be improved. The photonic crystal with symmetric arrangement of (AB)5 ITO LNO ITO (BA)5 is proposed, where A and B layers are the common dielectric materials and a lithium niobate (LNO) layer with a pair of ITO layers to apply the voltage are used as the defect layer. The electro-optical effect and the nonlinear response of LNO are considered. Voltage and intensity dependent of optical response in LNO cause the electrical and dynamical shifting of the defect mode. The optical bistability threshold and the defect mode peak wavelength shift in two structures containing ITO and Ag layers are investigated and compared at different externally applied voltages.