فهرست

بهینه‌سازی ویژگی‌های نور کند در موجبرهای بلور نوری با استفاده از تزریق سیال نوری

نشریه: سال سوم-شماره ۴-زمستان ۱۳۹۵ - مقاله 6   صفحات :  231 تا 236



کد مقاله:
nm-164

مولفین:
امیر خدامحمدی
حبیب خوش سیما: دانشگاه تبریز - پژوهشکده فیزیک کاربردی و ستاره شناسی
وحید فلاحی: دانشگاه بناب - گروه فیزیک و مهندسی اپتیک و لیزر
هادی صمدزاده: دانشگاه بناب - گروه فیزیک و مهندسی اپتیک و لیزر


چکیده مقاله:

در این مقاله، یک موجبر بلور نوری در زمینه سیلیکون بر روی عایق SOI با شبکه مثلثی از حفره‌های دایروی هوا جهت انتشار نور کند مورد مطالعه قرار گرفته است. با تزریق سیال نوری با ضرایب شکستn_1 و n_2 در دو ردیف مجاور موجبر و همچنین تغییر پهنای موجبر، ویژگی‌های نور کند حاصل شده در این موجبر از قبیل حاصل‌ضرب تأخیر در پهنای باند نرمالیزه شده NDBP، ضریب شکست گروه و پاشندگی سرعت گروه GVD به طور همزمان بهینه می‌شوند. با استفاده از تغییر ضرایب شکست در دو ردیف اول، مقادیر مناسب NDBP از 187/0 تا 377/0 در گستره طول موجی 12 تا 32 نانومتر و با تغییر پهنای موجبر ضریب گروه بزرگ 49/33n_g و سرعت گروه پایین c/n_g حاصل شده است. این نتایج با استفاده از روش شبیه‌سازی بسط موج تخت سه بعدی بدست آمده اند.


Article's English abstract:

In this paper a silicon on insulator SOI photonic crystal waveguide with a triangular lattice of circular air holes for propagation of slow light has been investigated. The characteristics of the waveguide such as the normalized delay-bandwidth NDBP, group index, and group velocity dispersion GVD have been simultaneously optimized by changing the waveguide width and infiltrating optical fluids in the first two rows of the air holes adjacent to the waveguide with different refractive indices n_1 and n_2. An improved NDBP ranged from 0.187 to 0.377 is obtained through changing the refractive indices of the two first rows. The high group index n_g33.49 and low group velocity c/n_g through changing the width of PCW is obtained. These results are obtained by numerical simulation based on three-dimensional plane wave expansion method.


کلید واژگان:
سیال نوری، موجبر بلور نوری، مهندسی پاشندگی، نور کند

English Keywords:
Optical fluid, Photonic crystal waveguide, Dispersion engineering, Slow light

منابع:

English References:
[1] J. D. Joannopoulos, S. G. Johnson, J. N. Winn, R. D. Meade, “Photonic crystals: Molding the flow of light,” Princeton University Press, 2nd Ed., 2008. [2] R. W. Boyd, D. J. Gauthier, and A. L. Gaeta, “Applications of slow light in telecommunications,” Opt. Photon. News, vol. 17, pp. 18–23, 2006. [3] T. Baba, “slow light in photonic crystals,” Nat. Photonics, vol. 2, pp. 465–473, 2008. [4] S. Bakhshi, M. K. Moravvej-Farshi, and M. Ebnali-Heidari, “Design of an ultracompact low-power all-optical modulator by means of dispersion engineered slow light regime in a photonic crystal Mach–Zehnder interferometer,” Appl. Opt., vol. 51, pp. 2687–2692, 2012. [5] F. Long, H. Tian, and Y. Ji, “A study of dynamic modulation and buffer capability in low dispersion photonic crystal waveguides,” J. Lightwave Technol., vol. 28, pp. 1139–1143, 2010. [6] H. Kurt, K. Üstün, and L. Ayas, “Study of different spectral regions and delay bandwidth relation in slow light photonic crystal waveguides,” Opt. Express, vol. 18, pp. 26965–26977, 2010. [7] K. Inoue, H. Oda, N. Ikeda and K. Asakawa, “Enhanced third-order nonlinear effects in slowlight photonic-crystal slab waveguides of linedefect,” Opt. Express, vol. 17, pp. 7206–7216, 2009. [8] R. W. Boyd,”Material slow light and structural slow light: similarities and differences for nonlinear optics,” J. Opt. Soc. Am. B, vol. 28, pp. A38–A44, 2011. [9] T. F. Krauss, “Why do we need slow light?” Nature Photonics, vol. 2, pp. 448–450, 2008. [10]. S. Rawal, R. K. Sinha and R. M. De La Rue, “Slow light miniature devices with ultra-flattened dispersion in silicon-on-insulator photonic crystal,” Opt. Express, vol. 17, pp. 13315–13325, 2009. [11] H. Kurt, D. Yilmaz, A. E. Akosman, and E. Ozbay, “Asymmetric light propagation in chirped photonic crystal waveguides,” Opt. Express, vol. 20, pp. 635–646, 2012. [12] L. H. Frandsen, A. V. Lavrinenko, J. Fage-Pederson, and P. I. Borel, “Photonic crystal waveguides with semislow light and tailored dispersion properties,” Opt. Express, vol. 14, pp. 9444–9450, 2006. [13] V. Varmazyari, H. Habibiyan, and H. Ghafoorifard, “Slow light in ellipse-hole photonic crystal line-defectwaveguide with high normalized delay bandwidth product,” J. Opt. Soc. Am. B, vol. 31, pp. 771–779, 2014. [14] M. Janfaza and M. Ali Mansouri-Birjandi, “Wideband slow light in photonic crystal slab waveguide based on geometry adjustment and optofluidic infiltration,” App. Optics, vol. 52, pp. 8184–8189, 2013. [15] M. Ebnali-Heidari, C. Grillet, C. Monat, B. J. Eggleton, “Dispersion engineering of slow light photonic crystal waveguides using microfluidic infiltration,” Opt. Express, vol. 17, pp. 1628–1635, 2009. [16] A. Khodamohammadi, H. Khoshsima, V. Fallahi, and M. Sahrai, “Wideband slab photonic crystal waveguides for slow light using differential optofluidic infiltration,” Appl. Opt., vol. 54, pp. 1002–1009, 2015. [17] A. Bedoya, P. Domachuk, C. Grillet, C. Monat, E. Mägi, E. Li, and B. J. Eggleton, “Reconfigurable photonic crystal waveguides created by selective liquid infiltration,” Opt. Express, vol. 20 , pp. 11046–11056, 2012.



فایل مقاله
تعداد بازدید: 911
تعداد دریافت فایل مقاله : 24



طراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورکطراحی پرتال (طراحی پورتال): آرانا نتورک