فهرست مطالب

نشریه اپتوالکترونیک
سال دوم شماره 2 (پیاپی 6، پاییز 1396)

  • تاریخ انتشار: 1396/09/01
  • تعداد عناوین: 7
|
  • درنا نجفی، بهروز واثقی* صفحات 9-16
    در این مقاله به بررسی تاثیر پتانسیل تحدید کوانتومی روی خواص اپتیک خطی و غیرخطی یک سیم کوانتومی چند لایه در حضور برهمکنش اسپین مدار راشبا که هم زمان تحت تاثیر میدان های الکتریکی و مغناطیسی خارجی قرار دارد، خواهیم پرداخت. بدین منظور ابتدا با حل معادله ی شرودینگر، ویژه توابع و ویژه مقادیر انرژی سیستم در حضور برهمکنش اسپین- مدار و میدان های خارجی را محاسبه کرده و با روش های عددی ویژه مقادیر و ویژه توابع جدید سیستم را محاسبه می کنیم. با استفاده از ویژه توابع و ویژه مقادیر جدید انرژی قادر خواهیم بود ضرایب جذب و شکست را محاسبه و هم زمان به بررسی اثر محدودیت کوانتومی و برهمکنش اسپین- مدار در سیستم بر این خواص اپتیکی بپردازیم.
    کلیدواژگان: نانوسیم چند لایه، ضریب جذب، ضریب شکست، پتانسیل تحدید کوانتومی، برهمکنش اسپین- مدار
  • عبدالرسول قرائتی، زینب زارع* صفحات 17-24
    در این مقاله، با استفاده از روش ماتریس انتقال، طیف عبوری بلور فوتونی یک بعدی دولایه ای بی نظم را با نقص بررسی خواهیم کرد و دو حالت بی نظمی مربوط به ضخامت و طول اپتیکی را در نظر گرفته و جابه جایی طول موج مد نقص را در این دو حالت در دو قطبش TE و TM بررسی خواهیم کرد. مشاهده می شود که با افزایش مرتبه بی نظمی در هر دو حالت متقارن و نامتقارن و در دو مورد بی نظمی ضخامت و طول اپتیکی، مدهای نقص به سمت طول موج های بیشتر جابه جا می شوند. به علاوه، با افزایش زاویه فرودی در یک مرتبه بی نظمی ثابت، مد نقص به سمت طول موج های کوتاه تر جابه جا می شود. میزان جابه جایی در قطبش TE همواره بیشتر از قطبش TM است. همچنین، در حالت متقارن، با افزایش مرتبه بی نظمی ارتفاع مدهای نقص افزایش می یابد.
    کلیدواژگان: بلور فوتونی، بی نظمی، مد نقص
  • سید علی هاشمی زاده عقداء، مریم مسعودی*، معصومه عربی خواه، زهرا عباسی آزاد صفحات 25-32
    در این مقاله ویژگی های اپتیکی سه فروالکتریک BaTiO3/SrTiO3/ CaTiO3 از جمله ضریب شکست، ضریب خاموشی، ضریب جذب، ضریب بازتاب، تابع اتلاف و رسانندگی در پایدارترین فازشان به ترتیب در فازهای رمبوهدرال (p4mm)، مکعبی (m3m) و اورتورومبیک (pbnm) محاسبه و بررسی شده اند. محاسبات با استفاده از روش شبه پتانسیل با تقریب GGA در چارچوب نظریه تابعی چگالی انجام شده است. مقادیر به دست آمده برای ثابت های شبکه پس از بهینه سازی، ثابت دی الکتریک استاتیک، ضریب شکست استاتیک و فرکانس پلاسمایی توافق خوبی با نتایج تجربی و کارهای تیوری دیگر دارد. با توجه به مقادیر ثابت دی الکتریک و ضریب جذب اپتیکی مناسب در بازه eV12-4، این اکسیدهای پروسکایت دی الکتریک های خوبی محسوب می شوند. در انرژی های بیشتر از eV13 هر سه ترکیب شفاف هستند و ماکزیمم رسانندگی برای سه ترکیب در بازه انرژی eV5 اتفاق می افتد. همچنین مقدار ضریب D از طریق معادله گلاستون -دل برای سه ترکیب محاسبه شده است.
    کلیدواژگان: نظریه تابعی چگالی، ویژگی های اپتیکی، BaTiO3، SrTiO3، CaTiO3
  • حمیدرضا رستگار سدهی، رضا خرداد، افسانه بذرافشان* صفحات 33-42
    در این پژوهش، الکترونی را در نظر گرفته ایم که با یک فونون اپتیکی طولی در یک نقطه کوانتومی مثلثی با ناخالصی کولنی جفت شده است. ابتدا، ویژه مقادیر و ویژه توابع حالت پایه و حالت اولیه برانگیخته الکترون با روش وردشی محاسبه شده و سپس آنتروپی این کیوبیت نفطه کوانتومی برای مقادیر مختلفی از پارامتر ناخالصی کولنی، شعاع پولارون و قدرت جفت شدگی الکترون و فونون اپتیکی طولی بررسی شده است. تحلیل های عددی نشان داد که آنتروپی رفتار متناوبی نسبت به تغییرات زمان دارد که ناشی از شکل مثلثی محدودیت کوانتومی است. همچنین آنتروپی با افزایش پارامتر ناخالصی کولنی و شعاع پولارون زیاد می شود.
    کلیدواژگان: آنتروپی، غیرهمدوسی، ناخالصی
  • مهدی عصری* صفحات 43-50

    در این مقاله، شتاب الکترون به وسیله یک پالس لیزری با قطبش دایروی در خلاء تحت تاثیر میدان مغناطیسی محوری ثابت، ترکیب میدان های مغناطیسی ثابت محوری و سمتی، میدان مغناطیسی محوری متغیر مطالعه شد پارامترهای تاثیرگذار روی انرژی کسب شده توسط الکترون مانند شدت لیزر، شعاع لکه لیزر، اندازه میدان سمتی و پارامتر تغییر میدان محوری متغیر بهینه شد و مشاهده گردید که با اضافه کردن میدان مغناطیسی سمتی (در حدود) به میدان محوری ثابت (در حدود) بیشترین انرژی الکترون می تواند به اندازه یک و نیم برابر (نسبت به حالت اعمال میدان محوری ثابت) افزایش یابد و به حدود  برسد؛ در صورتی که استفاده از میدان مغناطیسی متغیر با پارامتر تغییر بهینه  می تواند الکترون را برای فواصل طولانی تری در فاز شتاب نگه دارد و الکترون را به انرژی ای در حدود  با زاویه پراکندگی 0017/0 درجه برساند.

    کلیدواژگان: شتاب الکترون، پالس لیزری با قطبش دایروی، میدان مغناطیسی سمتی، میدان مغناطیسی محوری متغیر
  • نرگس انصاری*، فریناز قربانی، انسیه محبی صفحات 51-56

    لایه های دوبعدی دی کالکوجنایدهای فلزات واسطه (TMDC) با گاف های نواری مستقیم، افق جدیدی در کاربری این مواد در فوتونیک و الکترواپتیک ایجاد کرده است. وجود گاف نواری باعث جذب اپتیکی چشمگیر این لایه ها در دستگاه های فوتوولتاییک می شود. قرارگیری این لایه ها روی زیرلایه به علت بازتاب های متوالی، بر طیف جذب اثر می گذارد. به طور متداول، از SiO2 یاSi و یا ترکیب آنها به عنوان زیرلایه برای این تک لایه ها استفاده می شود. در این مقاله با استفاده از روش ماتریس انتقال، طیف جذب تک لایه های TMDC شامل MoSe2، WSe2،MoS2 و WS2 با حضور زیرلایه SiO2یاSi و یا دوتایی SiO2/Si با ضخامت های مختلف لایه SiO2 بررسی شد. ضخامت 90 نانومتر لایه SiO2 در زیرلایه دوتایی به عنوان ضخامت بهینه انتخاب شد؛ چرا که روند کلی جذب را تغییر نمی دهد و باعث افزایش جذب در بعضی نواحی طول موجی می شود.

    کلیدواژگان: لایه های دوبعدی TMDC، جذب، زیرلایه، روش ماتریس انتقال، ثابت گذردهی لورنتس
  • تهمینه جلالی*، محمد رستگار صفحات 57-67

    پاسخ های اپتیکی و مغناطواپتیکی بلورهای مغناطوفوتونی با لایه نقص مغناطیسی که در بین دو آینه براگ دی لکتریک احاطه شده است، مورد بررسی قرار گرفته است. این ساختارها دارای پتانسیل بالقوه ای برای کاربرد در ابزارهای مغناطواپتیکی و اپتیک مدارهای مجتمع می باشند. آینه های براگ، متشکل از ساختارهای چندلایه از مواد SiO2  و Ta2O5  می باشد. با معرفی ماده Ce:YIG به عنوان لایه نقص مغناطیسی، افزایش عبور و زاویه دوران فارادی گزارش شده است. با استفاده از روش المان متناهی، توزیع میدان الکتریکی در طول بلورهای مغناطوفوتونی، را شبیه سازی کرد ایم. همچنین اثر ضخامت لایه نقص بر روی زاویه دوران فارادی، مورد بررسی قرار گرفته است. بر اثر جایگزیدگی نور در لایه نقص مغناطیسی و  برهمکنش شدید بین نور و ماده در بلورهای مغناطوفوتونی، پاسخ های مغناطواپتیکی این ساختارها، در نزدیکی لبه های گاف نواری افزایش یافته اند. ساختاری با ضخامت اپتیکی نصف طول موج، مناسب ترین انتخاب برای کاربردهای عملی می باشد.

    کلیدواژگان: مغناطواپتیک، بلورهای مغناطوفوتونی، عبور، دوران فارادی
|
  • Dorna Najafi Pages 9-16
    In this paper, we will study the effect of quantum confinement potential on the linear and nonlinear optical properties of a coaxial quantum wire at the presence of spin-orbit interaction and simultaneous influence of external electric and magnetic fields. To do this by solving the Schrödinger equation numerically, we calculate the energy eigenfunctions and eigenvalues of the system at the presence of spin-orbit interaction and external fields. Using the new eigenfunctions and eigenvalues, we will be able to calculate the absorption coefficient and refractive index and study the effect of quantum confinement and spin-orbit interaction on these optical properties.
    Keywords: Multi-Layer Nanowire, Absorption Coefficient, Re-fractive Index, Quantum Confinement Potential, Spin-Orbit Interaction
  • Abdolrasoul Gharaati, Zeinab Zare * Pages 17-24
    In this paper, the transmission spectrum of a disordered binary one dimensional photonic crystal with a defect layer is investigated in two states, the disordered of thickness and the disordered of optical path length in both polarizations TE and TM. Then the displacement of defect mode wavelengths is studied. As we observed the defect mode shifts toward the larger wavelength when the degree of disorder get increased in both symmetric and asymmetric cases. Furthermore, in a given degree of disorder the defect mode shifts toward the shorter wavelength as the incident angles get increased. These displacements are more tangible in TE polarization. In the symmetric structure the height of defect modes gets decreased by increasing the degree of disorder.
    Keywords: Photonic Crystal, Disordered, Defect Mode
  • Syed Ali Hashemizadeh (Ph.D.), Maryam Masoudi *, Masomeh Arabikhah, Zahra Abasi Azad Pages 25-32
    In this study, optical properties of BaTiO3/SrTiO3/CaTiO3 compounds such as reflective index, extinction coefficient, absorption coefficient, reflectivity, energy loss spectrum and optical conductivity have been calculated and investigated in their stable phases, rhombohedral/ cubic/ orthohorombic phase with p4mm/m3m/pbnm space group respectively. The calculations have been conducted with pseudo-potential by GGA approximation in the frame work of Density Functional Theory. The obtained results for constant lattice after optimization, static dielectric constant, reflective index and plasma frequency have good accord with the experimental results and other theoretic studies. With respect to these quantities, perovskite oxides are good dielectrics. With respect to dielectic constants, and suitable optical absorbtion in the range of 4-12 eV, these perovskite oxides are good dielectrics. These compounds are transparent in energies above 13eV,and the maximum amount of conductivity occurs within 5eV. Also D coefficient calculated by Gladstone-Dale equation.
    Keywords: density functional theory, Optical Properties, Ba-TiO3, SrTiO3, CaTiO3
  • Hamid-Reza Rastegar-Sedehi, Reza Khordad, Afsaneh Bazrafshan * Pages 33-42
    In this work, an electron which is strongly coupled to the LO-phonon in triangular quantum dots with Coulomb impurity is considered. First, the eigenenergies and eigenfunctions of the ground and the first-excited states of the electron are obtained using the Pekar variational method. We have studied entropy of the quantum dot qubit for different values of Coulomb impurity parameter, polaronic radius and electron-LO phonon coupling strength. Numerical analysis shows that the entropy has the oscillatory periodic evolution as function of the time due to the triangular form of the confinement. Also, the entropy increases with enhancing Coulomb parameter and polaronic radius.
    Keywords: Entropy, Decoherence, Impurity
  • M. Asri* Pages 43-50

    In this paper, electron acceleration by a circularly polarized laser pulse in vacuum under the influence of constant magnetic field, combined constant axial and azimuthal magnetic fields and taper axial magnetic field has been studied. The effective parameters on energy gained by electron such as laser intensity, laser spot size, the value of azimuthal magnetic field and the tapered parameter of axial magnetic field are optimized. It was observed that by adding azimuthal magnetic field (about ) to constant axial magnetic field (about ) the maximum energy of electron can increase one and a half times (than the case of constant magnetic field) and reach to about . This is while tapered axial magnetic field with optimum tapered parameter    can keep the electron in acceleration phase for longer distance and reaches the electron to maximum energy about  with scattering angle about  degree.

    Keywords: Electron Acceleration, Circularly Polarized Laser Pulse, Azimuthal Magnetic Field, Tapered Magnetic Field
  • Farinaz Ghorbani, Ensiyeh Mohebbi Pages 51-56

    Two-dimensionam transition-metal dichalcogenides (TMDC) layers with direct bandgaps have made a new horizon for application in photonics and electroptics. The presence of bandgap causes a significant absorption useful in photovoltaic devices. When these layers are located on a substrate that leads to a frequent optical reflection thus affect the absorption. Typically, SiO2 or Si or their combination as a substrate is used for these monolayers. In this paper, we used a transfer matrix method to study the absorption spectra of TMDC monolayers including MoSe2, WSe2, MoS2 and WS2 with the presence of SiO2/ Si substrate with different thicknesses of SiO2 layer. We found that using the SiO2 layer with a thickness of 90 nm in SiO2/ Si substrate does not change the general behavior of absorption and increases the absorption in some regions of the wavelength range.

    Keywords: Two Dimensional TMDC, Absorption, Substrate, Transfer Matrix Method, Lorentz Permittivity
  • Tahmineh Jalali *, Mohammad Rastegar Pages 57-67

    Optical and magneto-optical responses of magnetophotonic crystals (MPCs) with a magnetic defect layer sandwiched between two dielectric Bragg mirrors have been investigated, which have potential application in integrated-optics devices. The Bragg mirrors are periodic multilayered films composed of SiO2 and Ta2O5 coatings. By introducing Ce:YIG magnetic defect layer, the enhancement of rotation angle and transmittance value, have been reported. By using of Finite Element Method (FEM), we have simulated the electric field profile in MPCs and investigated the effect of defect layer thickness on Faraday rotation angles. As a result of localization of light at magnetic defect layer and strong light-matter coupling in MPCs, the magneto-optical responses of these structures, are mostly increased near the PBG edges. The structure with a half wavelength optical thickness of defect layer is most suitable for practical applications.

    Keywords: Magneto-Optics, Magnetophotonic Crystals, Transmit-tance, Faraday Rotation