Etude et simulation des cristaux photoniques

Abstract

Les cristaux photoniques ou les matériaux à Bande Interdite Photonique, plus simplement appelés BIP (en anglais, Photonic Band Gap, PBG) sont des structures dont la constante diélectrique est modulée de façon périodique. Ils présentent des bandes de fréquence pour lesquelles la propagation des ondes électromagnétiques est interdite. À l'image des électrons dans les semi-conducteurs, les photons y sont répartis en bandes de transmission séparées par des bandes d'énergies interdites. Cette analogie permet d'envisager l'utilisation des cristaux photoniques comme matériaux de base pour la réalisation de composants pour l'optique intégrée. Les cristaux photoniques ne permettront de réaliser de véritables fonctions optiques et de contrôler les flux de lumière que si l’on y introduit des défauts. Si on injecte dans ce défaut un mode électromagnétique dont l’énergie est dans la bande interdite du cristal photonique où situé autour, il se retrouve complètement confiné, vu qu’il est entouré d’un matériau réfléchissant à cette longueur d’onde. Dans ce travail, nous avons examiné certaines propriétés où on a étudié l’effet de changement du rayon de tiges et la période par la méthode d'expansion de l'onde plane (PWE) ; Nous avons examiné l'effet de la présence et l'absence de défaut de ligne et défaut de point dans la structure 2D par la méthode FDTD-2D à la propagation de la lumière dans la structure ; ensuite, nous avons essayé d'accomplir une porte logique OU (OR) à base de cristaux photonique 2D. Avec 2 et 3 entrées. Et nous avons trouvé à côté des résultats que le changement du rayon affecte sur la bande interdite photonique lorsque il peut avoir été compliquée par objet de l'annulation pour TM et TE MODE Mais le changement le période n’influence pas sur la bande interdite photonique ; Et nous avons pu accomplir une structure carrée 2D de comportement simule la porte logique OR avec 2 et 3entrée.