مشخصات پژوهش

عنوان	طراحی و شبیه سازی نانوفیلترها و نانوسوئیچ های پلاسمونیکی تمام نوری مبتنی بر ساختار فلز-عایق-فلز و کاواک شش‎ضلعی
نوع پژوهش	پایان نامه
کلیدواژه‌ها	پلاسمونیک، نانوحسگر، کاواک شش‌ضلعی، ساختار فلز- عایق- فلز (MIM)، روش تفاضل محدود حوزه زمان((FDTD
چکیده	پلاسمونیک دانش بررسی برهم‌کنش نور با ساختارهای فلزی است و در اثر آن پلاسمون به‌وجود می‌آید. در ساختارهای نانواپتیکی، دلیل محدودیت در فشرده‌سازی ادوات نوری، پراش نور است. حل این مسئله با پلاریتون‌های پلاسمون سطحی ممکن خواهد بود. در نتیجه اتلاف توان کم‌تر و سرعت پردازش اطلاعات بیشتر خواهد شد. اساس کار ساختن نانوفیلترها انتقال یا حذف طول‌موج‌های انتخابی است. فاکتور کیفیت و پهنای باند در نصف مقدار بیشینه عملکرد نانوفیلتر را نشان می‌دهند. اساس کار ساختن نانوحسگرها این است که با تغییر مشخصه‌های ساختاری و ضریب‌شکست، بتوان طول‌موج تشدید را جابه‌جا کرد و فاکتورهای حساسیت و معیار شایستگی که شاخص عملکرد حسگر هستند را بهینه کرد. در این پایان‌نامه، مجموعه‌های نانوپلاسمونیکی از قبیل حسگر و فیلتر مبتنی بر موجبر فلز- عایق- فلز و کاواک شش‌ضلعی بررسی شده است. درون کاواک شش‌ضلعی کاواک‌های متفاوتی در نظر گرفتیم. در برخی کاواک شش‌ضلعی و در برخی دیگر اشکال داخل آن‌ها را با ضریب‌شکست‌های متفاوت از 1 تا 1.1 با گام 0.02 تغییر دادیم. در حالت‌هایی که اشکال داخل کاواک‌ها از جنس نقره است، نتایج مطلوبی از آن‌ها حاصل شده است. ساختار بهبود یافته‌ی ما در بازه‌ی طول‌موج مخابراتی قرار دارد و میزان افت در فاکتورهای فیلتری و حسگری به حداقل رسیده است. با به‌کارگیری روش تفاضل محدود حوزه‌ی زمان، مدل درود و نرم‌افزارهای لومریکال و متلب، میزان جابه‌جایی طول‌موج‌های تشدید ساختار در اثر تغییرات ضریب شکست بررسی شده است. پس از محاسبه‌های انجام شده، بیشترین جابه‌جایی طیف طول‌موجی به‌ازای 0.02 تغییر ضریب‌شکست 35.380 نانومتر، بالاترین مقدار حساسیت nm/RIU1769، بالاترین مقدار معیار شایستگی 1/RIU 199.526، بالاترین فاکتور کیفیت 135.669 و بهترین پهنای باند در نصف مقدار بیشینه 7.387 نانومتر به‌دست آمده است.
پژوهشگران	تقی محسن پور (استاد مشاور)، امین قادی (استاد راهنما)، رامین حسن زاده (دانشجو)