طراحي فيلتر عبوري دوشكافي در محدوده طولموجهاي مريي بوسيله بلور نوري يك بعدي

Design a Two-Gap Transmission Filter in Visible Wavelength by One-Dimensional Photonic Crystal

در اين مقاله از جفتلايه Si/SiO2 براي طراحي يك بلور نوري يك بعدي به منظور كاربرد در فيلترهاي نور مرئي استفاده شده است. در حالت عادي طيف عبور بلور نوري داراي يك محدوده طيف عبور ممنوعه است، اما با وارد كردن لايه TiO2 به عنوان يك لايه نقص در ميان جفت لايهها، يك شكاف عبور با عرض چند نانومتر در محدوده ممنوعه ايجاد ميشود. در ادامه با يك نوآوري ساده و به كمك يك ساختار نسبتا قرينه موفق به ايجاد دو شكاف عبوري در محدوده طولموجهاي مرئي و مادون قرمز شديم. بوسيله محاسبه ضرايب عبور و بازتاب، محل دو شكاف كاملا قابل مهندسي و تنظيم بودند. لازم به ذكر است كه در برخي از ساختارها سه شكاف قابل تنظيم ايجاد شد كه ميتواند كاربردهاي متنوعي داشته باشد. محاسبات بر پايه روش ماتريسهاي انتقال 2×2 با استفاده از نرمافزار MATLAB انجام شده است.

In this paper [Si/SiO2] stacks and silicon nitride as substrate were used to design a one-dimensional photonic crystal for application in visible light filters. In normal mode, transmission spectrum a has a forbidden transmission region, but by inserting the TiO2 thin film as a defect layer between the stacks, a transmission gap with a width of a few nanometers was created in the forbidden band. In addition, with a simple innovation and with the help of a relatively symmetric structure we managed to create two gaps in the band of visible and infrared wavelengths. By simple calculations, the location of the two gaps by changing the layer thicknesses, can be quite engineered and adjusted. It should be noted that in some structures three adjustable gaps were created which can have a variety of applications. All calculations have been carried out based on a 2 × 2 transfer matrix method (TMM) using MATLAB software.