مدولاتورهای نوری مبتنی بر ساختار SiC با استفاده از ماده تغییر دهنده فاز VO۲ در طول موج ۲.۱ μm

طول موج μm ۲.۱ در پزشکی، اندازه گیری سرعت باد، تشخیص بخار آب و غلظت دی اکسید کربن استفاده می-شود. در این مقاله برای اولین بار یک مدولاتور نوری با استفاده از ماده تغییر دهنده فاز VO۲ بر روی ساختار موجبری SiC در طول موج μm ۲.۱ طراحی و شبیه سازی شده است. هدف از این پژوهش، در ابتدا، بررسی ساختار موجبری و بدست آوردن ضخامت بهینه ی لایه موجبری SiC در طول موج μm ۲.۱ می باشد. سپس با استفاده از ماده تغییر دهنده فاز VO۲ تلاش شده است که این ساختار به صورت مدولاتور نوری استفاده شود. در شبیه سازیهای انجام شده، نمودار ضریب شکست موثر بر حسب ضخامت لایه هسته SiC محاسبه گردیده و از روی آن ضخامت لایه بهینه SiC با استفاده از ضریب تحدید لایه موجبری برابر با ۴۰۰ nm محاسبه گردید. سپس لایه پوشش موجبر با ماده تغییردهنده فاز VO۲ تعویض شد. با تغییر فاز VO۲ از عایقی به فلزی و بالعکس یک مدولاتور نوری حاصل می شود. پارامترهای مهم مدولاتور نوری شامل قسمت حقیقی و موهومی ضریب شکست موثر با تغییر ضخامت VO۲و همچنین انتشار نور در طول موج μm ۲.۱ برای پلاریزاسیونهای TM و TE نیز بدست آمدند.

کلیدواژه ها:

سیلیکون کارباید ، مدولاتور نوری ، طول موج ۱/۲ میکرومتر ، مواد تغییر دهنده فاز ، دی اکسید وانادیم.