اخبار و اعلانات

 آمار

تعداد نشریات41
تعداد شماره‌ها1,156
تعداد مقالات9,951
تعداد مشاهده مقاله18,560,521
تعداد دریافت فایل اصل مقاله12,873,212
محبی, انسیه, انصاری, نرگس, شهشهانی, فاطمه. (1396). تنظیم ضریب جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل نقص لایه گرافن. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 2(1), 9-20.
انسیه محبی; نرگس انصاری; فاطمه شهشهانی. "تنظیم ضریب جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل نقص لایه گرافن". فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 2, 1, 1396, 9-20.
محبی, انسیه, انصاری, نرگس, شهشهانی, فاطمه. (1396). 'تنظیم ضریب جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل نقص لایه گرافن', فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 2(1), pp. 9-20.
محبی, انسیه, انصاری, نرگس, شهشهانی, فاطمه. تنظیم ضریب جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل نقص لایه گرافن. فصلنامه علمی زیست فناوری گیاهان زراعی, 1396; 2(1): 9-20.

تنظیم ضریب جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل نقص لایه گرافن

فصلنامه علمی اپتوالکترونیک
مقاله 1، دوره 2، شماره 1 - شماره پیاپی 5، شهریور 1396، صفحه 9-20    اصل مقاله (377.98 K)
نوع مقاله: پژوهشی
نویسندگان
انسیه محبی1؛ نرگس انصاری* 2؛ فاطمه شهشهانی3
1دانشجوی کارشناسی ارشد، فیزیک، دانشگاه الزهرا
2استادیار، گروه فیزیک، دانشگاه الزهرا
3دانشیار، گروه فیزیک، دانشگاه الزهرا
چکیده
امروزه نانوساختار‌های گرافن استعداد چشمگیری برای استفاده در کاربردهایاپتوالکترونیک غیرخطی مانند فیلترهای باندگذر باریک از خود نشان داده‌اند. در این مقاله، میزان جذب غیرخطی بلور فوتونی یک بعدی شامل لایه‌های دی‌الکتریک Ta2O5 و SiO2 و لایه گرافن به عنوان نقص ساختار که دارای خاصیت غیرخطی نوری است، از جنبه نظری بررسی شده است. به دلیل پذیرفتاری غیرخطی مرتبۀ سوم قوی گرافن، اثر اپتیکی کر یکی از اثرات غالب در ساختار مورد مطالعه است. نتایج مطالعات نظری حاکی از آن است که میزان جذب ساختار با تغییر دورۀ تناوب، قطبش، زاویۀ فرود و شدت نور فرودی تنظیم‌پذیر است. محاسبات نشان می‌دهد که در طول موج 818 نانومتر می‌توان به دو مقدار جذب 99/0 و صفر به ترتیب در شدت‌های کمتر از  و در شدت‌های بالاتر از دست یافت. بررسی نظری ساختار در ناحیۀ طول موج مرئی با روش ماتریس انتقال، TMM، انجام شده است.
کلیدواژه‌ها
اثر کر؛ بلور فوتونی؛ پذیرفتاری مرتبه سوم؛ روش ماتریس انتقال؛ جذب غیرخطی؛ گرافن
عنوان مقاله [English]
Control of Nonlinear Optical Absorption in One-Dimensional Photonic Crystal with Graphene Defect
نویسندگان [English]
Ensiyeh Mohebbi1؛ Narges Ansari2؛ Fatemeh Shahshahani3
چکیده [English]
Today, graphene nanostructures have made potential application in nonlinear optoelectronic devices, e.g. in narrowband filters. In this paper, the nonlinear absorption of one-dimensional defective photonic crystal made of Ta2O5 and SiO2 periodic layers and graphene layer as a structural defect showing non-linear optical properties are investigated in the visible wavelength region using the transfer matrix method (TMM). Due to the high third-order nonlinear susceptibility of the graphene layer, the optical Kerr effect is found to be a dominant effect in the studied structure. Results indicate that the absorption response of the structure is tuneable through the changes in periodicity, polarization and angle and amplitude of incident. Calculation results show that it is possible to achieve two absorption values of 0.99 with an incident amplitude of less than  and zero with incident amplitude higher than , an incident wavelength of 818 nm.
کلیدواژه‌ها [English]
Kerr Effect, Photonic Crystal, Third Order Nonlinear, Transfer Matrix Method, Nonlinear Absorption, Graphene
مراجع

[1] Pillai S, Catchpole K, Trupke T, Green M. Surface plasmon enhanced silicon solar cells. Journal of applied physics. 2007;101(9):093105.

[2] Huo N, Kang J, Wei Z, Li SS, Li J, Wei SH. Novel and enhanced optoelectronic performances of multilayer MoS2 – WS2 heteros-tructure transistors. Advanced Functional Materials. 2014; 24(44): 7025-31.

[3] Sergeant NP, Pincon O, Agrawal M, Peumans P. Design of wide-angle solar-selective absorbers using aperiodic metal-dielectric stacks. Optics express. 2009; 17(25): 22800-12.

[4] Song H, Jiang S, Ji D, Zeng X, Zhang N, Liu K, et al. Nanocavity absorption enhancement for two-dimensional material monolayer systems. Optics express. 2015; 23(6): 7120-30.

[5] Weismann M, Panoiu NC. Theoretical and computational analysis of second-and third-harmonic generation in periodically patterned graphene and transition - metal dichalcogenide monolayers. Physical Review B. 2016; 94(3): 035435.

[6] Zhang S, Zhang X. Strong second-harmonic generation from bilayer-graphene embedded in one-dimensional photonic crystals. JOSA B. 2016;33(3):452-60.

[5] Cheng J, Vermeulen N, Sipe J. Third order optical nonlinearity of graphene. New Journal of Physics. 2014; 16(5): 053014.

[8] Hendry E, Hale PJ, Moger J, Savchenko A, Mikhailov S. Coherent nonlinear optical response of graphene. Physical review letters. 2010; 105(9): 097401.

[9] Kumar N, Kumar J, Gerstenkorn C, Wang R, Chiu H-Y, Smirl AL, et al. Third harmonic generation in graphene and few-layer graphite films. Physical Review B. 2013;87(12):121406.

[10]      Wang J, Hernandez Y, Lotya M, Coleman JN, Blau WJ. Broadband nonlinear optical response of graphene dispersions. Advanced Materials. 2009; 21(23): 2430-5.

[11]      Feng M, Zhan H, Chen Y. Nonlinear optical and optical limiting properties of graphene families. Applied Physics Letters. 2010; 96(3): 033107.

[12]      Yang H, Feng X, Wang Q, Huang H, Chen W, Wee AT, et al. Giant two-photon absorption in bilayer graphene. Nano letters. 2011; 11(7): 2622-7.

[13]      Nair RR, Blake P, Grigorenko AN, Novoselov KS, Booth TJ, Stauber T, et al. Fine structure constant defines visual transparency of graphene. Science. 2008; 320 (5881): 1308.

[14]      Liu J-T, Liu N-H, Li J, Jing Li X, Huang J-H. Enhanced absorption of graphene with one - dimensional photonic crystal. Applied Physics Letters. 2012; 101(5): 052104.

[15]      Peres NM, Bludov YV. Enhancing the absorption of graphene in the terahertz range. EPL (Europhysics Letters). 2013; 101(5): 58002.

[16]      Denisultanov A, Azbite S, Khodzitsky M, editors. Influence of magnetic field on the surface waves properties in the photonic crystal/graphene structure for terahertz frequency range. Journal of Physics: Conference Series; 2014: IOP Publishing.

[17]      Hajian H, Soltani-Vala A, Kalafi M. Optimizing terahertz surface plasmons of a monolayer graphene and a graphene parallel plate waveguide using one-dimensional photonic crystal. Journal of Applied Physics. 2013; 114(3): 033102.

[18]      Alaee R, Farhat M, Rockstuhl C, Lederer F. A perfect absorber made of a graphene micro-ribbon metamaterial. Optics express. 2012; 20(27): 28017-24.

[19]      Palik E, Ghosh G. Handbook of optical constants of solids, Acad. Press, San Diego. 1998; 3.

[20]      Vincenti M, De Ceglia D, Grande M, D’Orazio A, Scalora M. Nonlinear control of absorption in one-dimensional photonic crystal with graphene-based defect. Optics letters. 2013; 38(18): 3550-3.

[21]      Martinez A, Fuse K, Yamashita S. Mechanical exfoliation of graphene for the passive mode-locking of fiber lasers. Applied Physics Letters. 2011; 99(12): 121107.

آمار
تعداد مشاهده مقاله: 1,052
تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 738


سامانه مدیریت نشریات علمی. قدرت گرفته از سیناوب