Fotonik kristallerde tümyönlü bant aralığının incelenmesi

Abstract

Kablolu ve kablosuz ağ teknolojilerinde veri kullanım oranının artması taşıyıcı ortamdaki bant genişliklerinin daha etkin kullanıması gerekliliğini ortaya çıkarmıştır. Gelişen malzeme teknolojisi sayesinde nanometre boyutlarında düşük güçle çalışan ve optik spektrumun verimli kullanılmasını sağlayan bileşenlerin tasarlanması mümkün hale gelmiştir. Bu çalışmada optik frekans bölgesindeki uygulamalarda kullanılan geliş açısı ve kutuplanmadan bağımsız tümyönlü yansıtıcı bileşeninin analiz ve tasarımı yapılmıştır. Tümyönlü yansıtıcının bant kenar frekanslarının belirlenmesinde, bilinen sayısal yöntemlere alternatif olarak daha hızlı ve yüksek doğrulukta sonuç veren genelleştirilmiş saçılma matrisi yardımcı fonksiyonları (AFGSM) yöntemi kullanılmıştır. Önerilen alternatif yöntem ile periyodiklik koşulu altında istenen tümyönlü yansıtıcı parametrelerini sağlayan fotonik kristalli dielektrik malzemeler uygun şekilde seçilmiş (Te, Ta2O5, TiO2) ve elde edilen sonuçlar bilgisayar benzetimleri ile doğrulanmıştır. Tasarımı yapılan yansıtıcı, optik dalgaboyu bölgesinde %56.63’lük tümyönlü bağıl bant genişliği (ORB) değerine sahip, 924 nm – 1654 nm aralığında tümyönlü fotonik durdurma bandı (OBG) sağlamaktadır.