تجزیه و تحلیل حالت راهنمایی برای درک و طراحی کریستال های فوتونیک ضروری است، این شامل مطالعه چگونگی انتشار نور در این ساختارها و شناسایی حالت هایی است که توسط الگوی دوره ای کریستال محدود یا هدایت می شوند.این تجزیه و تحلیل کمک می کند تا دستگاه های فوتونی را برای برنامه هایی مانند Waveguides، فیلترهای و سنسورها بهینه سازی کند.

طراحی اصول کریستال های Photonic

کریستال های Photonic مواد با تغییرات دوره ای در شاخص های انکساری هستند.طراحی آنها بر ایجاد شکاف های گروهی متکی است که در آن طول موج های خاصی از نور نمی توانند با دستکاری هندسه کریستال و خواص مواد پخش شوند، مهندسان می توانند جریان نور را در ساختار کنترل کنند.

اصول طراحی کلیدی شامل تقارن شبکه، معرفی نقص و ابعاد است.این عوامل بر تشکیل حالت های هدایت شده و قدرت سلول های آنها تأثیر می گذارد. طراحی مناسب هدایت کارآمد نور با کمترین ضرر را تضمین می کند.

روش های عددی برای تجزیه و تحلیل حالت

روش های عددی برای تجزیه و تحلیل حالت های هدایت شده در کریستال های فوتونیک استفاده می شود. تکنیک های مشترک شامل گسترش موج هواپیما، محدودیت زمان دامنه (FDTD) و حل کننده های eigenmode به محاسبه پروفایل های حالت، روابط پراکنده و ویژگی های سلول کمک می کند.

گسترش موج هواپیما برای ساختارهای دوره ای مناسب است، ارائه نمودار گروه. FDTD شبیه سازی زمان تکامل میدان های الکترومغناطیسی، ثبت هندسه های پیچیده و نقص.

درخواست های تجزیه و تحلیل حالت Guided Mode Analysis

درک حالت های هدایت شده طراحی دستگاه های کارآمد فوتونیک را قادر می سازد.برنامه ها شامل مدارهای نوری یکپارچه، فیلترهای طول موج و سنسورها می شوند. تجزیه و تحلیل دقیق حالت تضمین می کند که دستگاه ها معیارهای عملکردی را برآورده می کنند و به طور قابل اعتماد در تنظیمات عملی عمل می کنند.