Studio dell'amplificazione in strutture a banda fotonica proibita
Autore
Vincenzo De Palo - Politecnico di Bari - [2001-02]
Documenti
Abstract
In questo lavoro di tesi è stata dimostrata la possibilità di realizzare dispositivi attivi operanti a frequenze ottiche, sfruttando le proprietà delle strutture a banda fotonica proibita. Si è osservato l’effetto di amplificazione, per valori di frequenza corrispondenti agli estremi delle bande proibite, utilizzando materiali attivi per la costituzione di cristalli fotonici unidimensionali e bidimensionali.
Per la prima volta, è stato analizzato, con un codice di calcolo da me sviluppato basato sul metodo FDTD, il comportamento di strutture a banda fotonica proibita, realizzate con materiali attivi con caratteristiche di guadagno, dipendenti dalla frequenza, di tipo Lorentziano. Utilizzando un materiale attivo Lorentziano, con picco di guadagno posto in corrispondenza di uno degli estremi delle bande proibite, è stata mostrata la nascita di oscillazioni laser (senza l’aiuto di specchi esterni) con frequenza pari a quella in cui è localizzato il massimo del guadagno del mezzo attivo, sia per strutture unidimensionali sia per strutture bidimensionali.
In quest’analisi si è dimostrato come il metodo alle differenze finite nel dominio del tempo, sia utilizzabile per lo studio delle caratteristiche di trasmissione e riflessione delle strutture PBG, costituite da materiali con caratteristiche dipendenti o indipendenti dalla frequenza.
E’ stato sviluppato ed implementato un modello, basato sul metodo FDTD, relativo a strutture PBG attive, con periodicità unidimensionale e bidimensionale, con caratteristiche di guadagno indipendenti o dipendenti dalla frequenza. Nel primo caso, è stato introdotto il guadagno, utilizzando una conducibilità elettrica negativa indipendente dalla frequenza, mentre nel secondo caso è stato introdotto il guadagno, utilizzando una conducibilità elettrica negativa, dipendente dalla frequenza di tipo Lorentziano.
Per la prima volta, è stato analizzato, con un codice di calcolo da me sviluppato basato sul metodo FDTD, il comportamento di strutture a banda fotonica proibita, realizzate con materiali attivi con caratteristiche di guadagno, dipendenti dalla frequenza, di tipo Lorentziano. Utilizzando un materiale attivo Lorentziano, con picco di guadagno posto in corrispondenza di uno degli estremi delle bande proibite, è stata mostrata la nascita di oscillazioni laser (senza l’aiuto di specchi esterni) con frequenza pari a quella in cui è localizzato il massimo del guadagno del mezzo attivo, sia per strutture unidimensionali sia per strutture bidimensionali.
In quest’analisi si è dimostrato come il metodo alle differenze finite nel dominio del tempo, sia utilizzabile per lo studio delle caratteristiche di trasmissione e riflessione delle strutture PBG, costituite da materiali con caratteristiche dipendenti o indipendenti dalla frequenza.
E’ stato sviluppato ed implementato un modello, basato sul metodo FDTD, relativo a strutture PBG attive, con periodicità unidimensionale e bidimensionale, con caratteristiche di guadagno indipendenti o dipendenti dalla frequenza. Nel primo caso, è stato introdotto il guadagno, utilizzando una conducibilità elettrica negativa indipendente dalla frequenza, mentre nel secondo caso è stato introdotto il guadagno, utilizzando una conducibilità elettrica negativa, dipendente dalla frequenza di tipo Lorentziano.
Questa tesi è correlata alla categoria
segnala questa pagina ::.