ایجاد ضریب شکست منفی و کوک پذیر در بلورهای فوتونی دو بعدی ساخته شده از حفره های پر شده با بلور مایع در زمینه سیلیکون

در این تحقیق یک بلور فوتونی دو بعدی با شبکه مثلثی شامل حفره های هوا، پر شده با بلور مایع در زمینه سیلیکون مورد بررسی قرار می ­گیرد. با استفاده از روش بسط موج تخت و روش تفاضل های متناهی در حوزه زمان، ساختار نواری فوتونی، منحنی فرکانسی ثابت و نحوه توزیع میدان به ازای پارامترهای مختلف ساختاری بررسی می ­شود. در ادامه با توجه به مطالعات انجام شده و به ازای پارامترهای بهینه، طراحی ساختار به گونه ای انجام می ­شود که در یک ناحیه فرکانسی نسبتا وسیع، این بلور فوتونی از خود رفتاری مشابه با ساختاری با ضریب شکست منفی نشان می ­دهد. خاصیت ضریب شکست منفی در این نوع ساختارها باعث می ­شود تا در یک محدوده فرکانسی خاص ((πc/α۲)۲۷۰۰/۰-(πc/α۲)۳۱۳۱/۰)، هنگامی که یک منبع نور در یک سمت بلور فوتونی قرار داده شود، تصویر آن در سوی دیگر بلور فوتونی تشکیل می ­شود. در آخرین مرحله اثر اعمال ولتاژ خارجی بر بلورهای مایع مورد بررسی قرار گرفت. نتایج شبیه ­سازی­ ها نشان داد که  اعمال میدان الکتریکی خارجی باعث تغییر ضریب شکست بلور و خواص نوری آن می شود و از این تغییرات می­ توان برای کوک پذیر کردن خاصیت ضریب شکست منفی استفاده کرد.

Keywords:

بلور فوتونی , ضریب شکست منفی , روش بسط موج تخت , روش تفاضل های متناهی حوزه زمان