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Studio dell'amplificazione in strutture a banda fotonica proibita

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Introduzione 4 dell’evoluzione temporale di tutti i campi associati. Si può studiare il comportamento della struttura PBG su un’ampia larghezza di banda, semplicemente eccitandola con un segnale che possiede un largo contenuto spettrale, ovvero, la cui larghezza di banda comprende la regione di frequenze di nostro interesse. Dopo aver utilizzato queste equazioni per trovare la risposta nel dominio del tempo ad un particolare set di campi iniziali, dai campi risultanti possiamo facilmente estrarre informazioni sui coefficienti di trasmissione e riflessione in funzione della frequenza. Possiamo, infatti, determinare il coefficiente di trasmissione e di riflessione attraverso un numero finito di campioni utilizzando la FFT (Fast Fourier Transform). Per confrontare i risultati ottenuti con il metodo FDTD è stato utilizzato il metodo, operante nel dominio della frequenza, della Matrice di Trasferimento, o TMM (Transfer Matrix Method). Segue una breve descrizione del contenuto dei capitoli presenti in questa tesi. Nel primo capitolo sono illustrate le principali proprietà delle strutture PBG ottiche attive. Il secondo capitolo copre gli aspetti fondamentali teorici e numerici dell’algoritmo FDTD. Le equazioni alle differenze finite per tutte le componenti dei campi elettrici e magnetici sono derivate dalle equazioni di Maxwell nel sistema di coordinate cartesiane nel dominio del tempo secondo la formulazione iniziale di Yee e la successiva elaborazione di Taflove. In questo capitolo si analizzano inoltre la stabilità numerica, la dispersione numerica, il tipo di eccitazione e le condizioni di assorbimento al contorno (ABC), realizzate attraverso l’uso di uno strato assorbente perfettamente adattato (PML), per l’algoritmo FDTD. Nel terzo capitolo sono presentati i risultati ottenuti con l’analisi FDTD sulle strutture PBG unidimensionali attive. Nello stesso capitolo sono riportate le proprietà generali ricavate per i cristalli fotonici unidimensionali passivi ed attivi. Nel quarto capitolo sono presentati i risultati ottenuti con l’analisi FDTD sulle strutture PBG bidimensionali costituite da colonne dielettriche (con lunghezza infinita) di materiale attivo a sezione quadrata, su reticolo quadrato e su reticolo a “scacchiera”, immerse in aria. Nello stesso capitolo sono riportate le proprietà generali ricavate per i cristalli fotonici bidimensionali passivi ed attivi, costituiti da colonne dielettriche a sezione quadrata disposte secondo un reticolo quadrato, a “scacchiera” o triangolare.
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Studio dell'amplificazione in strutture a banda fotonica proibita

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Informazioni tesi

  Autore: Vincenzo De Palo
  Tipo: Tesi di Laurea
  Anno: 2001-02
  Università: Politecnico di Bari
  Facoltà: Ingegneria
  Corso: Ingegneria Elettronica
  Relatore: Antonella D'orazio
  Lingua: Italiano
  Num. pagine: 236

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Parole chiave

cristalli fotonici
fdtd
finite difference time domain model
fotonica
laser
pbg
photonic band gap

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