La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

La presentazione è in caricamento. Aspetta per favore

1D Photonic Crystal Struttura a bande. ……. d M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 MNMN.

Presentazioni simili


Presentazione sul tema: "1D Photonic Crystal Struttura a bande. ……. d M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 MNMN."— Transcript della presentazione:

1 1D Photonic Crystal Struttura a bande

2 ……. d M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 MNMN

3 Sistema con N periodi Riprendiamo

4 Stop band 99.99% riflessione Leaky modes

5 Propagazione attraverso un mezzo omogeneo seguita da una slab dielettrica d2d2 d1d1

6 Trasmissione dellelemento singolo d2d2 d 1 /2

7 Trasmissione dellelemento singolo d2d2 d 1 /2

8 Sistema con N periodi

9 Trasmissione dellelemento singolo d2d2 d 1 /2

10 Trasmissione dellelemento singolo N d2d2 d 1 /2

11 Trasmissione dellelemento singolo d2d2 d 1 /2

12 Dependence on n i Dependence on d i

13 Width of the stop band

14

15 Dependence on N

16 Field amplitude within the stop band Finite multilayer: Bragg mirror

17 Field amplitude within the stop band Finite multilayer: Bragg mirror

18 Evanescent field due to interference Evanescent wavefunction Field amplitude within the stop band Infinite multilayer: 1D Photonic crystal

19 Bragg mirror Tunneling out of a barrier 1D PhC Evanescent wave in the barrier

20 Infinite Bragg N

21 Origine del band gap 1 k 0 Mezzo uniforme Legge di dispersione

22 1 (x) = (x+a) a k 0 π/a –π/a [ Lord Rayleigh, On the maintenance of vibrations by forces of double frequency, and on the propagation of waves through a medium endowed with a periodic structure, Philosophical Magazine 24, 145–159 (1887). ] Trattiamolo come periodico bands are folded by 2π/a equivalence Legge di dispersione è ripiegata nella FBZ Origine del band gap

23 (x) = (x+a) a 1 0 π/a x = 0 Trattiamolo come periodico Origine del band gap Gli stati degeneri a bordo zona sono riscrivibili come

24 (x) = (x+a) a π/a Aggiungiamo una piccola anisotropia 2 = 1 + x = 0 Tutti i sistemi 1d hanno gap Stato con ventre in 1 Stato con ventre in 2

25 Principio variazionale Principio variazionale: gli autostati minimizzano il funzionale energia, quindi i modi fotonici di più bassa frequenza In (MQ) le funzioni donda di più bassa energia hanno ampiezza concentrata nelle regioni a potenziale minore. Vale anche in MQ la legge dei nodi. hanno ampiezza concentrata nella regione ad alto dielettrico. Inoltre un dato modo in generale conterrà più nodi rispetto a un modo di minore frequenza.

26 band gap 0 π/a (x) = (x+a) a x = 0 Splitting della degenerazione: state concentrated in higher index ( 2 ) has lower frequency Aggiungiamo una piccola anisotropia 2 = 1 + Air band Dielectric band Origine del band gap

27 band gap 0 π/a Air band Dielectric band Valore del mid gap

28 band gap 0 π/a Air band Dielectric band Stati nel band gap Nel band gap onde evanescenti

29 Ingegnerizzazione del band gap

30 Gap/mid gap: quarter wave stack

31 EtEt HtHt y x TM Near Brewster angle Incidenza obliqua: perdita del band gap Perdita gap

32 Assenza band gap completo sia in TM e TE Struttura a bande per propagazione nel piano

33 Modi E x (TE) Cono di luce Evanescent waves kzkz Assenza band gap completo Struttura a bande per propagazione nel piano

34 a Modi EE Extended-Extended Allinterno di una banda e dentro il cono di luce Tipologia dei modi

35 a Modi ED Extended-Decay Allinterno di un gap e dentro il cono di luce Tipologia dei modi

36 a Modi DE Decay-Extended Allinterno di una banda e oltre il cono di luce

37 Cono di luce Evanescent waves Modi E x (TM) LEGENDA ED=Extended in air, Decay in PhCDE=Decay in air, Extended in PhC EE=Extended in air, Extended in PhCDD=Decay in air, Decay in PhC Tipologia dei modi

38 a Modi DD Decay-Decay Stati di interfaccia

39 Nel band gap propagazione proibita: Modo ED Tutta lenergia è riflessa True band gap Omnidiretional mirror Omnidiretional mirror True band gap

40 Bande Bragg mirror No band gap

41 Bande Bragg mirror Cono di luce

42 Bande Bragg mirror Cono di luce Omnidirectional mirror

43 Angolo di Brewster

44 Onda TM non è riflessa

45 Angolo di Brewster è simmetrico n1n1 n2n2 n1n1 n2n2

46 Angolo di Brewster n1n1 n2n2 n1n1 n2n2 Cono di luce n1n1 n2n2 n1n1 Onda esterna TM può propagarsi a Brewster Onda esterna TM non può propagarsi a Brewster

47 n2n2 n2n2 Angolo n1n1 n2n2 n1n1 n2n2 Air n2n2 n2n2 n1n1 n1n1 Confronto angolo Brewster vs angolo limite (n 1 =1.5)

48 Confronto angolo Brewster vs angolo limite Se i due angoli coincidono Quindi

49 Specchio Omnidirezionale gap

50 Specchio Omnidirezionale Gap/midgap

51 [ Y. Fink et al, Science 282, 1679 (1998) ] Omnidirectional Mirrors in Practice / mid Te / polystyrene Reflectance (%) contours of omnidirectional gap size


Scaricare ppt "1D Photonic Crystal Struttura a bande. ……. d M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 M0M0 MNMN."

Presentazioni simili


Annunci Google