مقسم نوری بر پایه بلورهای فوتونی با استفاده از اثر تشدید پالسمون های سطحی

Transcript

1 مقسم نوری بر پایه بلورهای فوتونی با استفاده از اثر تشدید پالسمون های سطحی 0 اليار پ رعلی محمد كاظم مريج فرشی مجيد ابه علی حيدری داوشکد م ىدسی برق ي كامپي تر آزمایشگا شبي سازی اديات پيشرفت داوشگا تربيت مدرس صىديق پستی ت ران 4746 ایران 0 داوشکد م ىدسی داوشگا ش ركرد ش ركرد ایران چکید در ایه مقال با استفاد از اثر تشدید پالسم ن ای سطحی فلس در ساختاری بر پای بل ر ای ف ت وی بعدی متشکل از است او ای فلسی در ا با آرایش مثلثی ت اوست ایم یک مقسم و ری ب را ایجاد کىیم. اوتشار و ر در ساختار از طریك ک پل شدن ام اج و ری با پالسم ن ای سطحی است او ای فلسی ي در محديد و ر مرئی اتفاق می افتد. كليد ياژ - بل ر ف ت وی پالسم ن ای سطحی مقسم و ری كد PACS Photonic Crystal based Beam Splitter using Surface Plasmon Resonance Effect Elyar Pourali, Mohammad Kazem Moravvej Farshi, and Majid Ebnali Heidari Faculty of Electrical and Computer Engineering, Advanced Device Simulation Lab, Tarbiat Modares University, PO Box 45-94, Tehran, 4736 Iran. Faculty of Engineering, University of Sharekord, Sharekord , Iran Abstract- In this paper, using surface plasmon resonance effect, we have designed and simulated a beam splitter in a photonic crystal basis. Propagation of light in the structure happens by means of coupling of light to the surface plasmons of the metallic nano rods in the visible range of the electromagnetic spectrum. Keywords: beam splitter, Photonic crystal, surface plasmons. PACS No:

2 Photonic Crystal based Beam Splitter using Surface Plasmon Resonance Effect Elyar Pourali M.K Moravvej Farshi Majid Ebnali Heidari Faculty of Electrical and Computer Engineering, Advanced Device Simulation Lab, Tarbiat Modares University, PO Box 45-94, Tehran, 4736 Iran. Faculty of Electrical and Computer Engineering, Advanced Device Simulation Lab, Tarbiat Modares University, PO Box 45-94, Tehran, 4736 Iran. Faculty of Engineering, University of Sharekord, Sharekord , Iran Abstract: In this paper, using surface plasmon resonance effect, we have designed and simulated a beam splitter in a photonic crystal basis. Propagation of light in the structure happens by means of coupling of light to the surface plasmons of the metallic nano rods in the visible range of the electromagnetic spectrum. Keywords: beam splitter, Photonic crystal, surface plasmons. Introduction In the last years there has been a great interest in photonic crystal based structures and metamaterials because they exhibit novel optical properties such as subwavelength optical imaging using plasmonic effects in metamaterials []. Recently surface plasmon resonance in photonic crystals have been demonstrated using D FDTD method by W.M.Saj []. Also, Recently, there has been great interest to exploit subwavelength resonances in metallic structures for creating of artificial materials with unusual effective electromagnetic responses []. Photonic crystal waveguides that benefit the surface plasmon resonance, or photonic crystal plasmon waveguides, and also non-photonic crystal based plasmon waveguides are useful in construction of optical metamaterials because of their small size. Plasmons are coupled oscillations of electromagnetic light and oscillations of electrons in the matter excited on a surface of a conductor. Surface plasmons concentrate and locally enhance the intensity of light [3, 4]. This property stimulates investigations on nanoscale plasmonic devices because of their possible applications in near field optics, sensing and data storage [5 ]. Structure Our structure consists of Au Nano rods of radius r=50 nm in hexagonal lattice with lattice constant a=00 nm. The beam splitter structure is shown in figure as its refractive index profile. Figure : refractive index profile of the beam splitter structure. Blue and red dots are Au and Fe rods in air (Light blue background) respectively.

3 Blue dots are Au nano rods and red dots are Fe nano rods in a background of air. 3 FE Simulations Since the splitter operates in the wavelength of λ=0.63 µm with TM polarization (H z, E x, E y ), We have used a constant refractive index for Au and Fe in this wavelength. Table shows the experimental values for n and k of Au and Fe in the mentioned wavelength. Propagation of light in the structures occurs by means of coupling of the light to the surface plasmons of the metallic Nano rods. Fe rods cut the incoming light into two equal parts and two branches suck the light like a sponge. Time averaged Power flow of the propagating beam is shown in figures 4-6 for three deferent positions in x direction to show that how the incoming beam separates into two isolated and equal pulses. Table : Experimental n and k for Au and Fe in the wavelength of λ=0.63 µm [,3] matter n,k n k Fe Au To simulate our structure, we have used finite element method (FE) using the COMSOL multiphysics software package. The z component of magnetic field, propagating in the structure, is shown in figures and 3. Figure 4: Time averaged power flow of the TM wave at x=- µm. Figure : D plot of the z component of the magnetic field [A/m]. Figure 5: Time averaged power flow of the TM wave at x= µm. Figure 3: 3D plot of the z component of the magnetic field [A/m]. Figure 6: Time averaged power flow of the TM wave at x=3 µm. We can see that the incoming wave is separated into two equal pulses but unfortunately the loss of

4 propagating light is high because of limited range of surface plasmon resonances. Minimizing the propagation loss in such surface plasmon resonance based operations is yet a challenging problem that maybe one can solve it using a proper structure or a gain media. 4 Conclusion The COMSOL Multiphysics simulation package based on the FE method is used to simulated the propagation of light in the structure of the figure. We have shown by FE simulations that an incoming wave at the wavelength of interest (0.63 µm for our study) that couples to the surface plasmons of the metallic rods in a photonic crystal basis, splits into two equal and isolated pulses through the branches of a beam splitter. Propagation loss is high and this design may become better by minimizing this loss. References [] W. M. Saj, FDTD simulations of D plasmon waveguide on silver nanorods in hexagonal lattice, OPTICS EXPRESS, Vol. 3, pp , 005. [] J. T. Shen, Peter B. Catrysse, and Shanhui Fan, Mechanism for Designing Metallic Metamaterials with a High Index of Refraction, PHYSICAL REVIEW LETTERS, Vol. 94, pp. -4, 005 [3] H. Raether, Surface Plasmons, Springer, 988 [4] C. Sönnichsen, Plasmons, metal nanostructures, PhD Thesis, Ludwig- Maximilians-Universtät München, 00. [5] W. L. Barnes, A. Dereux and T. W. Ebbesen, Surface plasmon subwavelength optics, Nature, Vol. 44, pp , 003. [6] J. C. Weeber, A. Dereux, C. Girard, J. R. Krenn and J. P. Goudonnet, Plasmon polaritons of metallic nanowires for controlling submicron propagation of light, Phys. Rev. B, Vol. 60, pp , 999 [7] B. Lamprecht, J. R. Krenn, G. Schider, H. Ditlbacher, M. Salerno, N. Felidj, A. Leitner, F. R. Aussenegg, and J. C. Weeber, Surface plasmon propagation in microscale metal stripes,appl. Phys. Lett., Vol. 79, pp. 5-53, 00. [8] T. Yatsui, M. Kourogi, and M. Ohtsu, Plasmon waveguide for optical far/near-field conversion, Appl. Phys. Lett., Vol. 79, pp , 00. [9] R. Zia, M. D. Selker, P. B. Catrysse, and M. L. Brongersma, Geometries and materials for subwavelength surface plasmon modes, Opt. Soc. Am., Vol., pp , 004 [0] K. Tanaka, M. Tanaka, and T. Sugiyama, Simulation of practical nanometric optical circuits based on surface plasmon polariton gap waveguides, Opt. Express, Vol. 3, pp , 005 [] R. Charbonneau, N. Lahoud, G. Mattiussi, and P. Berini, Demonstration of integrated optics elements based on long-ranging surface plasmon polaritons,, Opt. Express, Vol. 3, pp , 005 [] M. A. Ordal, L. L. Long, R. J. Bell, S. E. Bell, R. R. Bell, R. W. Alexander, Jr., and C. A. Ward, Optical properties of the metals Al, Co, Cu, Au, Fe, Pb, Ni, Pd,Pt, Ag, Ti, and W in the infrared and far infrared, APPLIED OPTICS, Vol., pp , 983. [3] R.F. Fisher and A.B.Swartzlander, "Optical constants for thin films of Ti, Zr, Nb, Mo, Ru, Rh, Pd, Ag, Hf, Ta, W, Re, Ir, Os,Pt, and Au from 4 to 6", Appl. Opt.Vol. 7, pp.46,

5 ی ا طیفسنجی فلورسانس القاییده لیسری در کلسیت طبیعی )ایران( هغش دی فاعو ا تظاسی صاسذ ستات سلیوا ی ظاد حویذ ت سلی سیذ حسي پظ شکذ لیضس پالسوا دا شگا ش یذ ت شتی ا یي ت شاى دا شکذ ػل م صهیي دا شگا ش یذ ت شتی ا یي ت شاى زکیذ -دس ایي تحمیك عیف فل سسا س و ای کلسیت عثیؼی اص احی هحالت هش ذ سو اى کشهاى الثشص تا استفاد اص لیضس پالسی ت ػ اى ه ثغ الما ت دست آهذ. تا همایس هکاى لل ای عیف ت دست آهذ تا تایح و ای استا ذاسد اخالصی ای ه خ د دس و ا ه سد تشسسی لشاس گشفت. تایح شاى داد اخالصی ه گ ض ت ػ اى ػاهل اصلی فل سسا س دس و و ا حض س داشت. ػال تش ا يی ادس یض ت ػ اى فؼالساص دس و ا ه سد تشسسی لشاس گشفت. خ د اخالصی ػ اصش خاکی کلیذ اط - عیفس دی فل سسا س الماییذ لیض ی س فؼالساص ا کلسیت ه گ ض. کذ PACS Laser-induced fluorescence spectroscopy in natural Calcite (Iran) Matroodi, Fatima; Entezari zarch, Robabeh,Soleimaninejad, Hamid; Tavassoli, Seyed Hasan Laser and Plasma Institute, Shahid Beheshti University, Tehran Department of Earth science, Shahid Beheshti University, Tehran Abstract- In this study, fluorescence spectra in natural calcite from Mahallat, Mashhad, Semnan, Kerman and Alborz regions were investigated by using a pulsed laser. By comparing obtained fluorescence peaks with results of standard samples, impurities were determined. Presence of Mn + has been proved as the main fluorescence activator in all samples. In addition, impurities of rare earth elements evaluated as other activators. Keywords: LIF, activator, calcite, manganese. PACS No:

6 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا سیستاى تل زستاى Laser Sample Mirror Lens Filter Lens Fiber optic Computer Spectrograph Detector - مقدمه گسیل س ت سظ هاد پس اص خزب س یا تاتش ای الکتش هغ اعیسی دیگش فل سسا س گفت هیش د. فل سسا س کاستشد ای ػولی تسیاسی دس کا یش اسی داسد. فل سسا س دس کا ی ا هیت ا ذ ت سیل گستش سیؼی اص فؼال ساص ا ایداد ش د. تیشتش کا ی ا دس حالت خالص فل سسا س ذاشت خ د اخالصی ای یظ دس همادیش هؼی ی هیت ا ذ تاػث گسیل فل سسا س ش د. ایي اخالصی ا فؼالساص گفت هیش ذ. فؼالساص ای هختلف دس یک کا ی هیت ا ذ فل سسا س دس س گ ای هختلف ت لیذ ک ذ. کلسیت یک کا ی کشت ات کلسین ( 3 )CaCO تا احذ س هث ذسال است ک اص گش ای CO 3 دس لاػذ ی ى Ca+ ػو د تش هشکض هثلث هتسا ی االضالع ساخت شذ تا ی ى ای اکسیظى لشاس داسد ( تماسى m/ (. 3 س گ کلسیت اشی اص حض س اخالصی ای Fe+,Mn+ وشا تا ػ اصش خاکی ادس است. تیشتش کا ی ای داسای ت س گ ص ستی کوش گ ست ذ. اص آ دا ک Mn+ Mn+ خارب ضؼیف س است تشای س گ دادى ت کا ی تایذ همادیش تاالیی اص Mn+ دس آى کا ی تاشذ] [. دس عثیؼت ػ اصش خاکی ادس Mn+ خا شیي Ca+ هیش د دس شثک تل سیي هشاکض ل هی سا س ایداد هیک ذ. تیشتش ل هی سا س کلسیت دس اثش Mn+ است.] [ 6 S تا حالت صهی ساختاس الکتش ی 3d 5 Mn+ داسد تا ذ ای گسیل اشی اص Mn+ ػوال دس و ا اع کا ی- ا هشا ذ شذ ػاهل ل هی سا س سثض صسد اس دی لشهض است. تشای حالت سیستن اکتا ذسالی Mn+ ها ذ آ س دس کلسیت اتفاق هی افتذ هکاى کوی ه ح ی ای پیکشت ذی تشای حالت ای تل س-هیذاى ک ت شذت هیذاى تل سی تستگی داس ذ اص لثیل 4 T 4 T دس فاصل ای هختلفی اص Mn+ -O ص ست هیگیشد پیاهذ ایي اتفاق آى است ک تا افضایش شذت هیذاى تل سی شیفت ت تذسیح افضای ذ ای دس ا شطی گزاس ای ص ست هیگیشد تا ذ پ ی شکل : زیذهاى آصهایش تا شیفت ت سوت ع له ج ای تل ذتش تشای تا ذ گسیل ایداد هیک ذ. حالت 4 T ػاهل گس یل دس کلسیت است. وس یي Ce+3 فل سسا س کلسیت ػاهل گسیل دس تخشUV هیتاشذ. ػال تشایي عیف اخالصی ای Sm+3 Eu+3 غیش یض هیت ا ذ تا ذ ای ل هی سا س دس احی هختلف عیف ایداد ک ذ. دس ایي تحمیك و ای کلیست عثیؼی تحت تاتش لیضس لشاس گشفت ذ عیف استفاد اص ع فی فل سسا س گسیلی س ح اشل آشکاسساصCCD تا اص و ا تذست آهذ. تا تشسسی عیف فل سسا س و ا همایس تایح حاصل تا تایح و ای استا ذاسد دس هغالؼات دیگشاى اعالػاتی دسیاس اخالصی ای ه خ د دس و ای ه سد آصهایش ت دست آهذ. - چیدمان آزمایش زیذهاى آصهایش دس شکل اسه یک د م لیضس پالسی شاى داد شذ است. Nd:YAG تا ع له ج 53nm پ ای پالس 6 ا ثا ی ا شطی 73mJ ت ػ اى زشو الما ت کاس سفت. سغح لک لیضس س ی و حذ د 55mm سا پ شش هیداد. س پشاک ذ اص و دس ساستای ػو د تش تاسیک فش دی ت سیل ػذسی تا فاصل کا ی 3.5cm خوغ هیش د. ایي ػذسی دس فاصلcm اص 3.5 هکاى تشخ سد تاسیک لیضس ت سغح و ت ظین شذ است. س پشاک ذ شذ پس اص ػث س اص ػذسی فیلتش ت سیل یک ػذسی شیی 5X س ی فیثش سی هتوشکض هیش د. س پس اص ػث س اص فیثش سی اسد عیف گاس شذ عیف س ی آشکاسساص ثثت هیش د. دس شش ع آصهایش اتتذا عیف صهی تذ ى حض س لیضس ثثت هیش د.

7 صد ویي ک فشا س اپتیک ف ت یک ایشاى ت وشا پ دویي ک فشا س ه ذسی ف ت یک ایشاى و کلسیت احی تشداشت هحالت ت صیف و دستی تل سیي شفاف سفیذ تص یش و سپس عیف صهی اص عیف ای پشاک ذگی ثثت شذ کن هیش د. و ای ه سد آصهایش شاهل پ ح و کشت ات کلسین هیتاشذ ک دس خذ ل ف شست شذ ا ذ. و ا دس شکل عثیؼی آصهایش شذ ذ یرگ فشآی ذ آهاد - ساصی تش س ی و ا ا دام شذ. 3- نتایج آزمایش شکل عیف ای فل سسا س ت دست آهذ تشای ایي پ ح و سا شاى هید ذ. شکل -الف س تا ذ فل سسا س ل ی تا لل ای ا هتش یک تا ذ فل سسا س ضؼیف تا لل 76 ا هتش دس و شاى هید ذ. لل ا هتش ک شذیذتشتي لل دس اتي عیف هیتاشذ هشت ط ت اخالصی Mn+ دس شثک تل سی کلسثت است.] 3 [ ػاهل لل ای ا هتش اخالصی Sm+3 است] 4 [ وس یي لل 76 ت Eu+3 هشت ط هیش د.] 3, 5[ کلسیت کلسیت 3 کلسیت 4 اتشیت هش ذ سو اى الثشص کشهاى تل سیي یو - شفاف شیشی تا لشهض تل سیي یو شفاف سفیذ تل سیي یو - شفاف سفیذ تا لشهض تل سیي یو - شفاف خاکستشی تا لشهض شکل : عیف لل سسا س الف( کلسیت ب ) کلسیت ج ) کلسیت 3 د( کلسیت 4 ( اتشیت. 3

8 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا سیستاى تل زستاى عیف گسیلی و )شکل -ب ) س تا ذ فل سسا س تا لل ای ا هتش داسد لل ا ل هشت ط ت اخالصیMn+ د لل تؼذی هشت ط ت Sm+3 است. تا ذ فل سسا س ضؼیف دس هحذ د UV اشی اص اخالصیCe+3 هیتاشذ.] 6 [ ت ویي تشتیة دس و ای ( 4 3 شکل ای -ج -د ) لل ای فل سسا س هشا ذ شذ هشت ط ت اخالصی ای Mn+ Ce+3 Sm+3 هیتاش ذ.. تا ت خ ت ای ک ل هی سا سCe+3 تا تاخیش 55 ا ثا ی سثت ت ه ثغ الما گسیل هیش د ا تظاس هیس د ک ا دام آصهایش تا تفکیک صها ی دس تاخیش دسیس صها ی ک تا تا ذ ل هی سا س Ce+3 سا حزف ک ذ.] [ تا ا دام ایي آصهایش دس تاخیش 5 ا ثا ی سثت ت پالس لیضس دسیس صها ی 3 ا ثا ی کل تا ذ ای احی UV حزف شذ. دس شکل 3 عیف فل سسا س و 3 لثل تؼذ اص اػوال دسیس صها ی ت ػ اى و شاى داد شذ است. مراجع [] M. Gaft, R. Reisfeld, G. Panczer, Luminescence spectroscopy of minerals and materials, Springer Verlag, 005. [] G. Blasse, M. Aguilar, Journal of luminescence, 9 (984) [3] M. Gaft, L. Nagli, G. Panczer, G. Waychunas, N. Porat, American Mineralogist, 93 (008) [4] H.G. Machel, R.A. Mason, A.N. Mariano, A. Mucci, Luminescence Microscopy and Spectroscopy: Qualitative and Quantitative Applications: SEPM, Short Course, 5 (99) 9-5. [5] D. Habermann, Mineralogy and Petrology, 76 (00) [6] A. Sidike, X.M. Wang, A. Sawuti, H.J. Zhu, I. Kusachi, N. Yamashita, Physics and chemistry of minerals, 33 (006) [7] A. Soldati, D. Jacob, U. Wehrmeister, W. Hofmeister, Mineralogical Magazine, 7 (008) شکل - هشت ط ت و اتشیت است. دس ایي شکل یک تا ذ ل هی سا س پ ي تا شذت تاال ک لل آى دس 65 ا هتش لشاس داسد پ ای آى حذ د 55 ا هتشاست دیذ هیش د. ایي تا ذ ت اخالصی Mn+ دس شثک تل سی اتشیت هشت ط است.] 7 [ ػال تش ایي تا ذ تا ذ ایی دس احیUV ن دیذ هیش د ک هیت ا ذ ت دلیل خ د Ce+3 دس ساختاس و تاشذ. شکل 3 : عیف فل سسا س و 3 لثل تؼذ اص اػوال تفکیک صها ی. 4- نتیجه گیری تایح شاى هید ذ ک تا استفاد اص عیف فل سسا س الماییذ لیضسی هیت اى اعالػاتی اص اخالصی ای شثک تل سیي کا ی ت دست آ سد. خ د ه گ ض دس و و ای آصهایش شذ ت ع س لغؼی ه سد تاییذ لشاس گشفت. آصهایش تا تفکیک صها ی تاییذی تش Ce+3 ت ػ اى فؼالساص فل سسا س احی UV دس کلسیت فشا ن هیک ذ. 4

9 تحلیل لیىک مخابرات اپتیکی زیر آب در دریای خسر ي مقایس آن با دریای عمان اػواػ ل واظو اى فاعو دتاؽ واشا آصها شگا ف ت ه دا شىذ ف ض ه دا شگا ػلن ص ؼت ا شاى ت شاى ا شاى دا شىذ ػل م دا شگا ػل م دس ا اهام خو )س ( ش ش ا شاى چکیذ در ایه مقال تأثیر آب ي چگالی کلريفیل آن بر ريی ورخ خطای بیت ي اعتبار لیىک مخابرات لیسری زیر آب بررسی شذ است. با در وظر گرفته تأثیرات محیطی ي با استفاد از رابطۀ ت زیع شذت یک باریکۀ گ سی بر ريی د اوۀ اپتیک گیروذ ورخ خطای بیت ب ص رت عذدی محاسب شذ است. در و ایت با استفاد از ريابط تحلیلی میاوگیه شذت ي تابع عب رد ی آب پارامتر ای لیىک مخابراتی در طی سال 390 در و ش ر بررسی شذ ي با پارامتر ای لیىک مشاب در چاب ار مقایس گردیذ است. وتایج بذست آمذ ب ص رت وم دار ای حاصل از محاسبات ارائ شذ است. ول ذ اط - ا تشاس تاس ى گ ػ ل ه هخاتشات ل ضس ص ش آت شخ خغا ت ت ؼثت ػ گ ال ت ض. وذ - PACS Analysis of Underwater Optical Communication Link in Caspian Sea Comparison with Oman Sea E. Kazemian,, F. D. Kashani Photonic Lab, Physics Department, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran Science Department, Maritime University of Imam Khomeini, Nowshahr, Iran Abstract- In this paper, the effects of chlorophyll concentration and ocean water on Bite-Error-Rate (BER) and reliability of underwater optical communication (UWOC) links are investigated. Considering environmental influences and based on the mean irradiance profile of Gaussian laser beam propagating through a complete optical path, collimator- ocean waterreceiver, BER value is calculated numerically. Finally, using mean intensity distribution formula and ocean water transmission function, BER and link reliability are investigated in Nowshahr through a year, 390 and compared with same parameter in Chabahar. The calculated results are shown graphically. Keywords: Gaussian beam propagation, underwater laser communication, Bite Error Rate (BER), Signal to Noise Ratio (SNR) PACS No: 00, 000.

10 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا ػ ؼتاى تل چؼتاى - مقذم هخاتشات ت ػ ن ص شآب ه ض ػ تحث تشا گ ض اػت ص شا اغلة س ش ا هؼو ل و تشا هخاتشات د ج تال دس اتوؼفش تىاس ه س د دس آب واسآ ذاس ذ. هخاتشات ت - ػ ن ص ش دس ا واستشد ا تؼ اس ص اد وچ ى استثاط ت ي غ اصاى ش ا س ا ص ش ػغح تذ ى ػش ش ي ص شدس ا ا وشت ا ػ ؼ س ا ص ش آب داسد. اسػال اعالػات و تشل اص د س ا ي ش ا س ا ص شدس ا ا تش پا استثاط ت ػ ن ت ا شذ ا ذ. ت اتشا ي تشا ا تمال داد ا تا حجن ص اد تا ووتش ي تأخ ش هوىي دس ص ش آب س ش ا هخاتشات تؼ اس ػش غ واسآهذ ه سد اص اػت] [. ى اص س ش ا استثاع دس اتوؼفش و دس آب ض لاتل تىاسگ ش اػت هخاتشات س ه تاشذ] [ تىاسگ ش د د ا س د د ا ل ضس تذل ل ت اى هصشف ون لتاط ػولىشد پا ي ع ل ػوش ص اد ل وت ه اػة آ ا وچ ي اهىاى تشلشاس استثاط تا پ ا تا ذ ص اد ت ي د ا ضش س هف ذ ه تاشذ. دس هخاتشات اپت ى ص ش آب ع له ج هاد ىلشهض تا ع له ج ػثض) 53 ا هتش( جا گض ي ه ش د. آب هح ظ جذ ذ تشا هخاتشات اپت ى ت د ت اتشا ي ش اخت تأث شات آب تش ا تشاس س دس آى دس هغالؼات تجشت واستشد حائض ا و ت اػت. دس ا ي همال تا اػتفاد اص ساتغ تحل ل شذت ه تاس ى ل ضس )دس ه هؼ ش ا تشاس واهل هتشىل اص ه اص ػاص هؼ ش ا تشاس دس آب گ ش ذ اپت ى ( تاتغ ػث سد آب اش اص جزب پشاو ذگ شخ خغا ت ت تص ست ػذد هحاػث ه ش د. پاساهتش ا ل ه اص جول شخ خغا ت ت تشد ل ه دس ع ػال 390 دس دس ا خضس اعشاف فش دگا ش ش تا دس ظش گشفتي تأث ش چگال ولش ف ل تشسػ شذ تا هشخصات ل ه تشد آى دس دس ا ػواى چات اس هما ؼ ه گشدد. تا ج حاصل اص هحاػثات شث ػاص ا تص ست و داس جذ ل وا ش داد شذ ا ذ. محاسب ت زیع شذت ي ت ان باریک گ سی در - ل ضس و اد دس ه هؼ ش واهل ا تشاس آب شىل) ( اپت ى هشتول تش ل ضس ه اص ػاص هؼ ش ا تشاس دس آب ه گ ش ذ سا شاى ه د ذ. شىل) (: هؼ ش اپت ى ا تشاس تاس ى ل ضس گ ػ ا تشاس ه ذاى ه ه ج گ ػ TEM 0,0 اص د ا فشػت ذ تا س د د ا گ ش ذ تا اػتفاد اص ا تگشال تؼو ن افت و ل ض تشسػ ه ش د] 3 4[. پغ اص هحاػث ت ص غ ه ذاى تاس ى ل ضس ت ص غ شذت تش س د ا گ ش ذ تا اػتفاد اص ساتغ,,, عثك فشه ل ص ش اػتخشاج ه ش د ]5[: I r z U r z U r z k0 A0 w 0 k0 r I r, z exp 4 B w z B w z ik0 A w z Rz B )( و دس آى k 0 ػذده ج خالء A 0 داه ه ذاى الىتش ى z شؼاع تاس ى دس فاصل wz شؼاع ووش تاس ى w 0 اص هحل ووش ه تاش ذ. B A ػ اصش هاتش غ ا تمال Rz شؼاع ا ح ا جث ه ج تش س ه اص ػاص پ جش ل ضس ه تاش ذ. تا ت ج ت ا ي حم مت و فمظ تخش اص ت اى تات ذ شذ ت گ ش ذ ت ػظ آشىاسػاص جوغآ س ه گشدد ت اى دس افت تش س ػغح دا ش ا ت شؼاع a عثك ساتغ ص ش هحاػث ه ش د] 3 [. Pa a I r, z rd dr 0 0 )( و دس آى I( r, z) ت ص غ شذت دس مغ تش س z) ( r, صفح گ ش ذ ه تاشذ. تا جا گزاس ساتغ ) ( دس ساتغ ) ( هحاػث ػذد ا تگشال ت اى دس ػغح هشخص تذػت ه آ ذ. ساتغ ف ق تذ ى دس ظش گشفتي تاتغ ػث سد آب تأث شات جزب پشاو ذگ اػت. ضش ة تضؼ ف آب اش اص جزب پشاو ذگ ت ص ست تاتؼ تحل ل دس هشجغ ]5 6[ اسائ گشد ذ اػت. -3 پارامتر ای ارزیابی لیىک ساتغ هحاػث ت اى تشا ه ل ه اپت ى پا عثك لا ى ت ش تاتغ وا وا ش ص ش ه تاشذ] 5 [:

11 صد و ي و فشا غ اپت ه ف ت ه ا شاى ت وشا پ جو ي و فشا غ ه ذػ ف ت ه ا شاى 5- وتایج محاسبات ي شبی سازی ا PR z P e 0 )3( P R و دس آى ت اى دس افت ت ػظ آشىاسػاص دس فاصل z P 0 اص ه ثغ پغ اص اػوال اثش تضؼ ف هح ظ تضؼ فو ذ ت اى دس فاصل z اص ه ثغ تذ ى دس ظش گشفتي تضؼ ف ضش ة تضؼ ف هح ظ ه تاشذ. و ف ت ل ه هخاتشات اپت ى تا اػتثاس شخ خغا ت ت ت ص ف ه - ش د و تا اػتفاد اص پاساهتش ا ل ه خص ص ات آب تؼ ي ه گشدد. پاساهتش شخ خغا ت ت تشا ػ گ ال هذ ل شذ OOK تص ست تاتؼ اص ؼثت ػ گ ال ت ض تص ست ص ش ت اى ه ش د: BER erfc SNR )4( R و دس آى SNR ؼثت ػ گ ال ت ض ت د عثك ساتغ P P R هحاػث ه ش د و دس ا ي ساتغ SNR P ت تشت ة ت اى دس افت دسآشىاسػاص ت اى تشاتش ض n0 P n0 ؼت ذ. ه تاش ذ. س اتظ) ( -4 معرفی م ازیساز )4( اػاع هحاػثات همال حاضش ه اص ػاص و دس چ ذهاى همال ه سد اػتفاد لشاس گشفت تا شمافضاس ZEMAX عشاح شذ اػت. شىل) - الف( عشح ه اص ػاص هزو س سا شاى ه د ذ. تشا اػتفاد اص هاتش غ ABCD د ػذػ تا تمش ة ػذػ اصن دس ظش گشفت شذ ه اص ػاص ت عشح شىل) - ب( تمل ل افت اػت. ش ش ا ت لغش پغ اص د ػذػ ه اص ػاص ػا ت هتش اص ج غ BK7 اص تو ظ س هحافظت تخش داخل دس هماتل فشاس آب اػتفاد شذ - اػت. شىل) (: الف( عشح شوات ه ه اص ػاص عشاح شذ تا شمافضاس ZEMAX ب( عشح شوات ه ه اص ػاص تمش ة صد شذ تا ػذػ دس ا ي لؼوت تش اػاع س اتظ) ( )4( هحاػثات هشت ط ت تشسػ پاساهتش ا شذت شخ خغا ت ت تأث ش فاوت س چگال ولش ف ل ه ج د دس آب ع ل هؼ ش ا تشاس تش آ ا ا جام گشد ذ تا ج تص ست ه ح ا جذا ل اسائ شذ اػت. الصم ت روش اػت و تضؼ ف اش اص جزب پشاو ذگ دس آب ت ص ست ساتغ ا تا تاتؼ ت غلظت ولش ف ل ه سد اػتفاد لشاس گشفت اػت. چگال ه ا گ ي ولش ف ل ت ػظ ػ ؼ س ا س گ ال ا ع تخو ي صد شذ دس پا گا ا داد هختلف اص جول پا گا داد هشجغ ]7[ اسائ شذ اػت. هماد ش چگال ه ا گ ي ولش ف ل دس ع ػال 390 دس دس ا خضس اعشاف فش دگا ش ش دس دس ا ػواى چات اس جوغآ س گشد ذ هماد ش ه ا گ ي ا حشاف اص هؼ اس آ ا هحاػث شذ اػت. دس شىل) 3 ( داد ا آهاس چگال ولش ف ل دس دس ا خضس ػواى اسائ گشد ذ اػت. شىل) 3 (: خص ص ات آهاس چگال ولش ف ل دس ع ػال 390 جذ ل) ( تشخ اص خص ص ات آهاس هماد ش چگال ولش ف ل سا شاى ه د ذ. جذ ل) (: تشخ اص خص ص ات آهاس هماد ش چگال ولش ف ل ه ا گ ي + ا حشاف اص هؼ اس)ه ل - گشم تش هتش هىؼة( ا حشاف اص هؼ اس)ه ل - گشم تش هتش هىؼة( /5 3/9 ه ا گ ي)ه ل - گشم تش هتش هىؼة( /76 0/76 0/96 /7 ش ش چات اس تغ شات ضش ة ػث سد آب دس تاص ع له ج 300 تا 700 ا هتش تش اػاع س اتظ ضش ة تضؼ ف دس شىل) 4 ( =0/038 B. D=0/6 C= -4/757 شاى داد شذ اػت. اصن -/090 A= 3

12 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا ػ ؼتاى تل چؼتاى دس چات اس تؼ اس و چه ت د دس و داس اسائ شذ اػت. تشد ه ثش ل ه تشا چگال ولش ف ل 3/9 ه ل گشم تش هتش هىؼة)ششا غ و ل ه هخاتشات تشا آى عشاح گشد ذ ( 3 هتش ه تاشذ. ل ه هزو س دسششا ظ ه ا گ ي شىل) 4 (: ضش ة ػث سد آب دس تاص ع له ج تا ا هتش تشا چ اس همذاس هختلف چگال ولش ف ل 4 وا گ و دس شىل) 4 ( هشا ذ ه ش د ششا ظ آت ا دس ا خضس دس ا ػواى هتفا ت ت د ه ضاى چگال ولش ف ل دس دس ا خضس ت شتش اص دس ا ػواى ه تاشذ. ا ي تفا ت ه جة افضا ش ه ضاى ػث سد آب دس دس ا ػواى ؼثت ت دس ا خضس ه ش د. شىل) 5 ( ت ص غ شذت تش س د ا گ ش ذ دس فاصل 5 هتش اص فشػت ذ سا شاى ه د ذ. شىل) 5 (: ت ص غ شذت)تش حؼة ات تش هتشهشتغ( تش س د ا گ ش ذ دس فاصل 5 هتش فشػت ذ تشا چ اس همذاس هختلف چگال ولش ف ل ت ش هماد ش گشدآ س شذ ا ذ. ت ص غ شذت ا شىل) 5 ( دس جذ ل) ( جذ ل) (: هماد ش ت ش ت ص غ شذت) ات تش هتشهشتغ( تشا هماد ش هختلف غلظت ولش ف ل)تش حؼة ه ل گشم تش هتش هىؼة( 0/76 0/093 /7-5 /8 0 /76-0 8/55 0 3/9-5 5/0 0 چگال ولش ف ل شذت تا ت ج ت شىل) 5 ( جذ ل) ( دس فاصل 5 هتش اص فشػت ذ شىل ت ص غ شذت پ يشذگ تاس ى گ ػ ىؼاى ت د فمظ ت ش شذت تحت تأث ش افضا ش تضؼ ف اش اص افضا ش چگال ولش ف ل ت ع س چشوگ ش وا ش ه اتذ. دس شىل) 6 ( و داس شخ خغا ت ت تش حؼة هؼ ش ا تشاس تشا 4 همذاس چگال ولش ف ل شاى شذ اػت. داد هماد ش شخ خغا ت ت دس ع ل هؼ ش ا تشاس تا تشد 50 هتش تشا همذاس ه ا گ ي چگال ولش ف ل شىل) 6 (: همذاس شخ خغا ت ت تش حؼة ع لهؼ ش ا تشاس چگال ولش ف ل ش ش تا 33 هتش ػول ه وا ذ دس دس ا ػواى)چات اس( تا اػتثاس ل ه ه اػة تا حذ د 50 هتش استثاط هخاتشات سا تشلشاس ه وا ذ. -6 وتیج گیری دس ا ي همال تا اػتفاد اص س اتظ تحل ل ه ا گ ي شذت ه تاس ى ل ضس گ ػ پغ اص ا تشاس دس آب دس صفح گ ش ذ تضؼ ف اش اص جزب پشاو ذگ آب اػتثاس تشد ل ه هخاتشات دس دس ا خضس ػواى هما ؼ گشد ذ اػت. تشسػ ا داللت تش آى داس ذ و افضا ش چگال ولش ف ل تاػث وا ش ػث سد آب دس ت ج وا ش ت ش ت ص غ شذت ه گشدد. ػال تش آى هشخص گشد ذ ل ه هخاتشات عشاح شذ تا تشد حذ د 3 هتش تمش ثا دس توام ع ل ػال 90 دس دس ا خضس اػتثاس داشت ل ه هزو س دس صهاى هشات دس دس ا ػواى تا تشد حذ د 50 هتش ػولىشد ه اػة اػتثاس الصم سا داسد. مراجع [] Kumar, P. Vijaya, Proneeth, S. S. K.and Narender Romarsha. B., Analysis of optical wireless communication for underwater wireless communication, International Journal of Scientific & Engineering Research, Vol. (0) -9. [] Jaruwatanadilok, Sermsak, Underwater Wireless Optical Communication Channel Modeling and Performance Evaluation Using Vector Radiative Transfer Theory, IEEE Journal on Selected areas in Communications, Vol. 6 (008) [3] LB. E. A. Saleh, M. C. Teich, Fundamentals of photonics, Second edition, Wiley series in pure and applied, 007. [4] L. C. Andrews, R. L. Phillips, Laser beam propagation through random media, SPIE optical Engineering press, second edition, 005. ]5[ فاعو دتاؽ واشا هحوذسضا ذا ت ساد هحوذسضا هحض ى ت ظى غفاس هما ؼ تحل ل سفتاس ا تشاس تاس ى گ ػ دس اتوؼفش آب دس ا چ اسه ي و فشا غ ه ذػ ف ت ه ا شاى 8 تا 0 ت وي 90 [6] Chancey, Mark Alen, short range underwater optical communication links, M. Sc. Thesis, North Carolina state Unversity, 005. [7] earthobservatory.nasa.gov

13 تحلیل رفتار اوتشاری درج مذيسی باریک سرصاف آرای ای آستیگمات با الگ ای مختلف آرای ای در عب ر از اتمسفر متالطم شؼل گلهحو ذی ظادی اهيش ك شیضی اػواػيل كاظوياى فاطو دتاؽ كاشا ی آصهایشگا ف ت يک دا شکذ فيضیک دا شگا ػلن ط ؼت ایشاى ت شاى ایشاى چکیذ در مقال حاضر رفتار اوتشاری باریک آرای ای سر صاف دارای ابیرا ی با الگ ای مختلف آرای ای در عب ر از اتمسفر متالطم مطالع گردیذ ي با یکذیگر مقایس شذ است. بر اساس اوتگرال تعمیمیافت یگىس-فرول میذان اپتیکی باریک سرصاف مذيس جسئی در ف اصل مختلف از چشم استخراج شذ است. با در وظر گرفته الگ ای مختلف آرای ای ي تابع م ج ابیرا ی ماتریس چگالی طیفی متقابل باریک آرای ای محاسب شذ ي عبارت تحلیلی برای ت صیف درج مذيسی باریک آرای ای آستیگمات در حال اوتشار در اتمسفر متالطم بذست آمذ است. تأثیر تالطم مرتب سرصافی ط لم ج ي ضریب آستیگمات بر رفتار اوتشاری درج مذيسی باریک م رد وظر م رد تحلیل ي بررسی قرار گرفت ي وتایج با وم دار ای حاصل از شبی سازی ارائ گردیذ است. كليذ اط - اتوؼفش هتالطن آػتيگواتيؼن تاسیک ػشطاف آسای ای دسج طيفی وذ ػی. كذ PACS Investigating the influence of using diffrent array pattern on propagating behavior of an astigmatic partially coherent flat-topped array beam through turbulent atmosphere Sh. Golmohammady, A. Kahrizi, E. Kazemian and F. D. Kashani Photonic Lab, Physics Department, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran Abstract- The propagation behavior of aberrated partially coherent flat-topped array beam with different array pattern passing through turbulent atmosphere is investigated.based on the extended Huygens-Fresnel principle; optical field of delineated beam is derived. By considering the different array pattern and the wave aberration function, cross spectral density of beam is calculated and the analytical expression for the cross-spectral density matrix of this array beam propagating through the turbulent atmosphere is obtained. The effects of turbulence, the order of flatness, wavelength and the astigmatism coefficient on the degree of coherence are studied and analyzed. Keywords: Turbulent atmosphere, Astigmatism, flat-topped array beam, spectral degree of coherence PACS No:

14 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا ػيؼتاى تل چؼتاى 0 W, ; ij, 0, 0 Ei r z E j r z gij r r ij )( - مقذم ت ػلت كاستشد ای فشا اى ليضس ت خظ ص دس هخاتشات فضای آصاد دس ػال ای اخيش تشسػی سفتاس ا تشاسی تاسیک ای گ اگ ی ها ذ گ ػی گ ػيي-شل ػشطاف دس اتوؼفش هتالطن تؼياس ه سد ت ج هحمماى لشاس 0] 000 گشفت اػت] تشسػی هطالؼ سفتاس ا تشاسی وذ ػی تاسیک ليضس ه تشش ش ذ یکی اص ه ض ػاتی اػت ك ت ػلت مش اػاػی آى دس تؼييي پاساهتش ای آشکاسػاصی ػيؼتن ای تظ یشتشداسی لي ک ای هخاتشات ليضسی فضای آصاد ت ج تؼياسی ت خ د جلة كشد اػت ]3[0 اػت اتيشا ی سفتاس ا تشاسی وذ ػی تاسیک هتاثش اص ك اص جول اتيشا ی ا آػتيگوات كش ی كوا 000 هیتاشذ 0 سفتاس ا تشاسی تاسیک الکتش هغ اطيؼی دس حض س اتيشا ی دس اتوؼفش هتالطن ه سد هطالؼ لشاس گشفت اػت] 0]4 هطالؼ تاسیک ای آسای ای ت دليل اهکاى دػتياتی ت ت اى تاال یظ ای ت ج ات سا ت خ د جلة كشد اػت ]4 5[0 دس ایي همال تاثيش اػتفاد اص د الگ ی هختلف آسای ای تا دس ظش گشفتي اتيشا ی آػتيگوات تش س ی تاسیک وذ ع جضئی ػشطاف آسای ای ه سد هطالؼ تشسػی لشاس گشفت اػت 0 چگالی طیفی متقابل مذيس جسئی سرصاف آستیگمات باریک آرای ای - هيذاى اپتيکی تاسیک وذ ع جضئی ػش طاف آسای ای دس طفح ی چشو تذیي ط ست هؼشفی هیش د:, 0, 0 i i r r x, y nt E r z A E r z i A i )( ك دس یغ ایي ساتط شاى د ذ همذاسی ثاتت صیش i ه لف ای كاستضیي y x دس ساػتای طفح ػو د تش ساػتای ا تشاس هیتاش ذ nt تؼذاد تاسیک ایی اػت ك دس ػاختاس آسای ای خاطی چيذ شذ ا ذ 0 Er هؼشف r اهيي ت صیغ هيذاى ػشطاف دس r, z 0 تاسیک آسای ای هیتاشذ 0 تا جایگزاسی هيذاى تاسیک ػشطاف دس ساتط ) ( طثك ساتط ) ( تذػت هیآیذ: چگالی طيفی هتماتل دس چشو ك g r دسج هختلط وذ ػی فضایی اػت 0 تش r اػاع ا تگشال تؼوين یافت یگ غ فش ل ػ اطش هاتشیغ چگالی طيفی هتماتل تاسیک آسای ای ػشطاف وذ ع س دت,z جضئی آػتيگوات دس د مط, z طفح ػو د تش ساػتای ا تشاس دس اتوؼفش هتالطن ا Wij K,, z, اػتفاد اص ساتط ) 3 ( هحاػث هیش د: 0 d d W,, ij,,,, K )3( ك دس آى K شاهل جوالتی اػت ك تأثيشات اتيشا ی اتوؼفش هتالطن سا دس ا تشاس تاسیک اػوال هیك ذ ك ت exp ik exp k,,,, z ik z z z exp,,,,,, شکل صیش وایش داد هیش د: at at )4( ك هشخض ك ذ ی تاتغ ه ج اتيشا ی يض شاىد ذ هيا گيي آ ؼاهثل اتوؼفش هتالطن اػت ك ت z z exp,,,,,, exp ط ست صیش تؼشیف هیش د: 0 x x y y z 3 z C k z n at )5( دس آى ك شؼاع فضایی وذ ػی ه ج كش ی دس حال ا تشاس دس اتوؼفش هتالطوی اػت ك ت ػط هذل ك لو گش ف ت طيف هیگشدد C n هشخض ك ذ ی لذست ه ضؼی تالطن اتوؼفش ت د پاساهتش ػاختاس ضشیة شکؼت اهيذ هیش د 0

15 صد ويي ك فشا غ اپتيک ف ت يک ایشاى ت وشا پ جويي ك فشا غ ه ذػی ف ت يک ایشاى y y M y y ik 5 z ikca bs br nbr mbs 0 n m n m t, M gij 3 تاتغ ه ج اتيشا ی آػتيگوات ت ط ست صیش هشخض هی- Ca x y C a گشدد: )6( ك ضشیة آػتيگوات ت د تا جایگزاسی س اتط) ( )( )4( )5( )6( دس ساتط ) 3 ( ا تگشالگيشی ا جام هحاػثات تاسیک ه سد الصم ػ اطش هاتشیغ ظش دس طفح چگالی طيفی هتماتل طثك ساتط ) 7 ( W rs z cte 0 k,, z, z n a r b r 0 m a s b s 0 اػتخشاج هیش د: n m t r s mn 3 N N ik exp n m N z exp M M. exp w ep x w N N N nt nt exp ikca a r a s b s b r exp exp 4 4 n m ik ik C a 0 z ik x x ikca a r a s z na r ma s 0 ik 3 y y ikca bs br z nbr mbs 0 ik 4 x x M x x z ikca a s a r na r ma s 0 ك دس ایي ساتط : هیتاش ذ 0 دسج طيفی وذ ػی اص ساتط صیش تذػت هی- (,, ) Trw(,, ) Trw(,, ) Trw(,, ) Tr دس آى شاىد ذ اثش یا سد هاتشیغ اػت 0 آیذ: )9( ك 3- مقایس تغییرات مذيسی باریک آرای ای سرصاف مذيس جسئی آستیگمات الگ ی مختلف با دي دس ایي همال پشت ػشطاف وذ ع جضئی آػتيگوات تا ا تخاب د الگ ی دایش ای ت پش حلم ای دس ظش گشفت هیش د 0 شکل : الگ ی دایش ای ت پش حلم ای شاهل 9 چشو وذ ػی تاسیک ه سد ظش تا جایگزاسی س اتط) 7 ( )8( دس ساتط ) 9 ( تا دس ظش گشفتي همادیش صیش تذػت هیآیذ: w0 0.05, Ca 0.005, grs r s 0.005, grs 3 r s, N, Cn 0, Ax Ay, B B, B B 0, d 3w0 تأثيش تغييشات ضشیة آػتيگوات دس شکل) ( تشسػی شذ اػت 0 هشا ذ هیش د ك افضایش ضشیة آػتيگوات ػثة كا ش شخ تغييشات دسج وذ ػی هیگشدد وچ يي شخ تغييشات دسج وذ ػی دس الگ ی حلم ای تيشتش اػت ت ط ست ػا ی تغييش هیك ذ 0 یؼ ی شؼاع ه ثش وذ ػی ك تشاتش فاطلۀ هشكض تا ا ليي همذاس ضدیک ت طفش هیتاشذ كا ش هییاتذ 0 شکل) 3 ( تأثيش تغييش )7( )8( 3

16 3 تا 5 ت وي 39 دا شگا ػيؼتاى تل چؼتاى هيضاى شذت تالطن اتوؼفشی C n تش سفتاس ا تشاسی وذ ػی دس د چيذهاى دایش ای ت پش حلم ای سا شاى هید ذ 0 ػا ی هیتاشذ 0 یؼ ی شؼاع ه ثش وذ ػی كا ش هی- یاتذ 0 دس شکل) 5 ( دسج وذ ػی تشای ػ ه ثغ ط ل- ه جی تا د الگ ی هختلف آسای ای شاى داد شذ اػت 0 شکل) (: تشسػی تغييشات وذ ػی تش اػاع تغييشات ضشیة آػتيگوات هشا ذ هیگشدد ك تأثيشپزیشی دسج وذ ػی دس تيج آى شخ تغييشات تا افضایش شذت تالطن اتوؼفشی پاساهتش ػاختاس ضشیة شکؼت تحليل و داس افضایش هییاتذ 0 طثك دسج وذ ػی الگ ی حلم ای تأثيش پزیشی تيشتشی ؼثت ت الگ ی دایش ای ت پش داسد 0 شکل 5 : تشسػی تغييشات وذ ػی تش اػاع تغييشات ط ل ه ج تا افضایش ط له ج تأثيش اتوؼفش هتالطن تش س ی دسج وذ ػی كا ش یافت دس تيج اص شية تغييشات دسج وذ ػی كاػت هیش د 0 الگ ی حلم ای لثلی دس ضوي هطالؼات تا هطاتك داسای سفتاس ػا ی ت د شخ تغييشات آى تؼياس صیاد اػت 0 دس ایي ع چيذهاى شؼاع وذ ػی كا ش هییاتذ 0 4- وتیج گیری شکل) 3 (: تشسػی تغييشات وذ ػی تش اػاع تغييشات پاساهتش ػاختاس ضشیة شکؼت تأثيش دسج طافی تش سفتاس ا تشاسی شکل) 4 ( ه سد هطالؼ لشاس گشفت اػت 0 دسج وذ ػی دس افضایش دسج ػشطافی تاسیک ای ػشطاف آسای ای ػثة افضایش تغييش دسج وذ ػی هیگشدد 0 دس ایي همال ساتطۀ وذ ػی تاسیک ػشطاف آسای ای تا چيذهاى ای هختلف اػتخشاج گشدیذ 0 تأثيش پاساهتش ای هحيطی ه ثغ تش س ی سفتاس ا تشاسی تاسیک آسای ای ه سد تشسػی تحليل لشاس گشفت هشخض گشدیذ ك : - تأثيشپزیشی الگ ی حلم ای تيشتش اص الگ ی دایش ای ت پش هیتاشذ 0 - افضایش شذت تالطن اتوؼفشی دسج طافی ػثة افضایش تأثيشپزیشی دسج وذ ػی كا ش شؼاع ه ثش آى هیش د 0 3- افضایش ط له ج ػثة كا ش تأثيشپزیشی ػشع وذ ػی هیگشدد 0 مراجع [] O. Korotkova, E. Wolf, Changes in the state of polarization of a random electromagnetic beam on propagation opt.commun.46(005) 35. [] J. Pu, O. Korotkova, E. Wolf, Invariance and noninvariance of the spectrum and of the degree of polarization of stochastic electromagnetic beams on propagation Opt.Lett.3(006) 097. [3] F. D. Kashani, B. Ghafary, Propagation characteristics of aberrated partially coherent Flat-topped beam in turbulent atmosphere. IAJC-IJME International conference, pp.56, (008) [4] P. K. Cheo, A. Liu, G. G. King, A high-brightness laser beam from a phase-locked multicore Yb-doped fiber laser array, IEEE PhotonicsTechnol.Lett. 3 (00) 439. [5] K. M. Abramski, A. D. Colley, H. J. Baker, D. R. Hall, High-power two-dimensional waveguide CO laser arrays, IEEE J. Quantum Electron, 3 (996) 340. شکل) 4 (: تشسػی تغييشات وذ ػی تش اػاع تغييشات دسج ػش طافی چشو ا طثك شکل ف ق سفتاس ا تشاسی دسج وذ ػی ه اتؼی ك داسای دسج ػشطافی تيشتشی هیتاش ذ تيشتش تحت تأثيش تالطن اتوؼفشی لشاس هیگيش ذ 0 الصم ت ركش اػت ك شخ تغييشات الگ ی حلم ای تيشتش ت د ت ط ست 4

17 مطالع ي تحلیل اثز ابیزا ی کجريی بز ريی رفتار اوتشاری درج قطبش ي درج طیفی مذيسی باریک سزصاف مستطیلی با مذيسی جشئی در اتمسفز متالطم هغؼ د ی عفی اهيز آلبخب ی اهيز ك زیشی فبطو دثبؽ كبؽب ی ثيضى غفبری آسهبیؾگب ف ت يک دا ؾکذ فيشیک دا ؾگب ػلن ص ؼت ایزاى ت زاى ایزاى چکیذ در ایه مقال بز اساس اوتگزال تعمیمیافت یگىس-فزول اوتشار باریک سزصاف مستطیلی با مذيسی جشئی در اتمسفز متالطم م رد بزرسی قزار گزفت است. بذیه مىظ ر پس اس محاسب عىاصز ماتزیس چگالی طیفی متقابل ريابط تحلیلی درج قطبش ي درج طیفی مذيسی باریک اوتشاری استخزاج شذ ي تأثیز ابیزا ی کجريی در ط ل مسیز اوتشار در اتمسفز متالطم بز کمیت ای مذک ر م رد مطالع قزار گزفت است. بز اساس ایه ريابط مشا ذ میش د ک افشایش ابیزا ی کجريی عالي بز جاب جایی ت سیع شذت در صفح گیزوذ م جب کا ش فاصل اوتشاری خ ا ذ شذ ک در آن درج قطبش ثابت ي در حالت بیشیى باقی میماوذ ام ا تاثیز چىذاوی بز درج مذيسی وخ ا ذ داشت. وتایج بذست آمذ ب ص رت وم دار ای حاصل اس محاسبات ارائ گزدیذ است. كليذ اص - اتوغفز هتالطن ا تؾبر ثبریک عزصبف هغتطيلی اثيزا ی كحر ی ا تگزال تؼوينیبفت یگ ظ فز ل درخ لطجؼ وذ عی. كذ PACS Tilt aberration effects on the behavior of spectral degree of coherence and degree of polarization of Rectangular Partially Coherent Flat-Topped beam propagating in turbulent atmosphere M. Yousefi, A. Aghajani, A. Kahrizi, F.D. Kashani, B. Ghafary Photonics Laboratory, Physics Department, Iran University of Science and Technology, Tehran, Iran Abstract- In this paper, the propagation of Rectangular Partially Coherent Flat-Topped (RPCFT) beam in a turbulent atmosphere is investigated based on the extended Huygens-Fresnel integral principle. For achieving this aim, analytical expression for describing the cross spectral density matrix is derived, then analytical formulas for studying the spectral degree of coherence and the degree of polarization are reported. The effects of tilt aberration on the spectral degree of coherence and the degree of polarization of PCFT beams propagating through atmospheric turbulence have been studied. Based on these analytical expressions, conclusions demonstrated that tilt aberration causes the displacement of intensity profile and decreasing the propagation length, where degree of polarization remains constant in maximum value, but degree of coherence isn't affected so much. The achieving conclusion indicated by graphs. Keywords: atmospheric turbulence, propagation of a rectangular PCFT beam, tilt aberration, extended Huygens-Fresnel principle, polarization degree and spectral degree of coherence. PACS No:

18 3 تب 5 ث وي 39 دا ؾگب عيغتبى ثل چغتبى EiMN M N,0; Ai mn M N m n x y exp m n w0x w 0y mn MN )( ك در آى w 0y w 0x ا ذاس كوز ثبریک گ عی ثيض ی N M درخ صبفی آى در راعتبی y x هیثبؽ ذ. ثب مقذم - كبرثزد بی فزا اى ا تؾبر ثبریک بی ليشری در هحيط بی كبت ر ای به ظن)هب ذ اتوغفز( اس لجيل عيغتن بی ليشری هخبثزات فضبی آساد) FSO ( عيغتن بی الداری فبصل یبة ليشری... ت خ بت ثغيبری را ث ثزرعی ا تؾبر ثبریک بی ليشری در هحيط تالطوی اتوغفز و د اعت. پزاك ذگی هیت ا ذ ػال ثز تالطن هؼط ف پذیذ بی اتوغفزی هب ذ خذة خ د ا اع هختلف اثيزا ی ب يش ثبػث ایدبد اختالالت لبثل هالحظ ای در ػولکزد عيغتن بی هذك ر ؽ ذ. هطبلؼبت تدزثی تئ ری فزا ا ی ثز ر ی تأثيزات ػ اهل هذك ر ثز پز فبیل بی هختلف ثبریک بی ليشری ص رت پذیزفت اعت] [. ثزایي اعبط تبك ى هؾخص گزدیذ ك تأثيزپذیزی ثبریک بی عزصبف وذ ط خشئی غجت ث ثبریک بی وذ ط كبهل اس تالطن اتوغفزی كوتز هی- ثبؽذ] 5- [. در اغلت ایي هطبلؼبت ثبریک ب ثب وذ عی كبهل ثذ ى زگ اثيزا ی در ط ل هغيز ا تؾبر در ظز گزفت ؽذ ا ذ در حبلی ك در ػول ثغيبری اس ثبریک ب وذ ط خشئی ث د دارای اثيزا ی هیثبؽ ذ. ث بثزایي ثب ت خ ث ا ويت ؽ بخت اثزات تالطن اتوغفز اثيزا ی كدز ی) بؽی اس اغتؾبؽبت حبصل اس تغييزات دهب سػ ثبد ك ؼ بی هکب يکی... در ذ عيغتن بی گيز ذ فزعت ذ اپتيکی( ثز ر ی ثبریک بی عزصبف ث ه ظ ر ثبالثزدى دلت ؽجي عبسی ب) شدیک ؽذى ث ؽزایط ػولی( در ایي همبل ث هطبلؼ ا تؾبر ثبریک بی عزصبف وذ ط خشئی ثب تمبرى هغتطيلی) RPCFT ( در اتوغفز هتالطن پزداخت ؽذ اعت. پظ اس هحبعج ػ بصز هبتزیظ چگبلی طيفی هتمبثل ر اثط تحليلی درخ لطجؼ درخ طيفی وذ عی ثبریک RPCFT اعتخزاج اثز تغييزات كدز ی اثيزا ی لزار گزفت اعت. تبیح ثز ر ی كويت بی هذك ر ه رد ثزرعی ث ص رت و دار بی هحبعجبت ؽجي عبسی ب ارائ ؽذ اعت. - مباوی وظزی اس حبصل هيذاى الکتزیکی یک ثبریک عزصبف ثب تمبرى هغتطيلی در صفح ه جغ 0 z را هیت اى ث ص رت خوغ هحذ د ثبریک بی گ عی ثيض ی در دعتگب هختصبت هتؼبهذ ثيبى كزد] [: ك ت خ ث ای ک درخ وذ عی فضبیی ثبریک PCFT فمط g ث فبصل د مط در صفح ه جغ اثغت اعت هیت اى ایي كويت را ث ص رت سیز ثيبى كزد] 4 [: sl M s exp N jl B sl MN x x l y y 0sl 0 ط ل وجغتگی ثبریک گ عيي- ؽل هیثبؽذ. در ر اثط ف ق ضزایت B sl A i كويت بیی هثجت هغتمل اس هکبى هیثبؽ ذ. اثز اثيزا ی كدز ی در ا تؾبر ثبریک - بی PCFT در صفح فزعت ذ يش ت عط راثط فبسی سیز ثيبى هیگزدد] [: T ik c exp x x c y y y )3( x ك در آى c c ث تزتيت ضزایت كحر ی در د راعتبی RPCFT هیثبؽ ذ. ث ه ظ ر ثزرعی رفتبر در اتوغفز هتالطن هبتزیظ اس هتمبثل راثط )4( اعتفبد هیؽ د] 6 [: ثبریک ا تؾبری چگبلی طيفی,, ;,, ; W z W ij z,0;,0; Ei E j gij T )( )4( ك در آى هيب گيي آ غبهجلی هکبى د مط در صفح گيز ذ هیثبؽ ذ. هبتزیظ چگبلی طيفی هتمبثل در صفحۀ گيز ذ ثب اعتفبد اس ر ػ ا تگزال تؼوينیبفت یگ ظ- فز ل] 6 [ ثز اعبط هذل طيفی ك لو گز ف ثب فبكت ر عبختبری ضزیت ؽکغت اتوغفزی C n ثص رت سیز هحبعج خ ا ذ ؽذ:

19 سد ويي ك فزا ظ اپتيک ف ت يک ایزاى ث وزا پ دويي ك فزا ظ ه ذعی ف ت يک ایزاى 3 Wij Ai A j Bij,, z; M N M N M N k z s l p q m n m n p q M N M N 5 5 M N m n p q x, x f y, y f exp, ik exp M m z )5( f x, x f y, y m p s m p, 3 M, m 5 a 4 w 0x 0ij w 0x n q l n q, 4 M, m 6 a 4 w 0y 0ij w 0y 7,8 a x,y x,y,, 4, 3,4 5,6 a 9 x x M m x x b a ik 0 y y M m y y c, a z 35 M m 0.55 C nk z, b ikc, c ikc راثط ) 5 (هؼبدل اصلی ایي همبل هیثبؽذ ث ط ریک ثب اعتفبد اس ایي راثط ثز اعبط تئ ری یگب گی وذ عی لطجؼ درخ طيفی وذ عی ثبریک RPCFT در حبل ا تؾبر در اتوغفز هتالطن در حض ر اثيزا ی كحر ی ص رت سیز هحبعج هیگزدد: ث,, z ; Tr Wij,, z; Tr W ij,, z ; Tr W ij,, z ; ك در آى (Tr) ثيب گز رد ػ بصز هبتزیظ چگبلی هتمبثل هیثبؽذ. وچ يي ثب لزار دادى در راثط ) 5 ( اثز اثيزا ی كحر ی ثز ر ی درخ لطجؼ ثبریک ليشری RPCFT ه تؾز ؽ ذ در اتوغفز هتالطن ثب P اعتفبد اس راثط ) 7 ( ثزرعی هیگزدد: ك در آى (Det) هیثبؽذ. در اداه دتزهي بى هبتزیظ چگبلی هتمبثل هحبعج ؽجي عبسی ب ر اثط) 6( )5 ( )7( ا دبم خ ا ذ ؽذ. ثزاعبط 3- محاسب ي شبی ساسی در ایي ثخؼ ثب خبیگذاری پبراهتز بی هزتجط ثب ا تؾبر 850 ثبریکۀ RPCFT یک ليشر يو بدی ثب ط له ج ب هتز ت اى 00 هيلی ات در ر اثط) 6 ( )7( پظ اس ا دبم هحبعجبت تأثيز تغييزات ضزایت اثيزا ی كحر ی ط له ج ثبریک عزصبف ثز رفتبر ا تؾبری درخ لطجؼ درخ طيفی وذ عی ثبریک RPCFT ثب درخبت صبفی ه تؾز ؽ ذ در اتوغفز هتالطن )در مط هح ری( ثزرعی هیؽ ذ. RPCFT M N 4 C n 0 m 4 3 ثب ؽکل : درخ لطجؼ ثبریک اتوغفز هتالطن ث اسای ضزایت اثيزا ی هختلف: ثز حغت فبصل ا تؾبر در m. w 0y 0. 05m w0 x 0. 04m c 0 در ؽکل) ( رفتبر ا تؾبری درخ لطجؼ ثبریک RPCFT ثزحغت هغبفت ا تؾبر در حض ر ػذم حض ر اثيزا ی كدز ی ؽجي عبسی ؽذ اعت. ثب ت خ ث ایي و دار هؾخص هیگزدد ك ثب افشایؼ اثيزا ی ػال ثز كب ؼ همذار ثيؾي درخ لطجؼ هغبفت ا تؾبری ك در آى ثبریک ث ایي ثيؾي رعيذ هیهب ذ كب ؼ هییبثذ. ا تؾبری درخ لطجؼ در آى تمزیجب ثبثت ثبلی ث ه ظ ر ثزرعی دليكتز رفتبر در اتوغفز هتالطن در حض ر اثيزا ی كحر ی در ؽکل) ( ایي رفتبر ثز حغت هغبفت ا تؾبری ثزای ط له ج بی هختلف ؽجي عبسی ؽذ اعت. ثب ت خ ث و دار ب هؾب ذ هیگزدد فبصل ا تؾبری هؼيي كب ؼ ط له ج ا ال در یک ك كب ؼ ه خت درخ لطجؼ خ ا ذ ؽذ ثب يب ط له ج بی ك چکتز پظ اس طی هغبفت بی ا تؾبری ثيؾتزی ث همذار ثيؾي ثبثت درخ لطجؼ خ ا ذ رعيذ. 4Det Wij,, z; Tr W,, ; ij z )6( )7(

20 3 تب 5 ث وي 39 دا ؾگب عيغتبى ثل چغتبى 4 درخ لطجؼ : ؽکل اتوغفز هتالطن ث اسای ثبریک RPCFT ط له ج بی ثز حغت هختلف: در ط ل ا تؾبر m. w0x 0.04 m w0 y 0. 05m 5 c 00 m c 0 تأثيز تغييزات ضزایت اثيزا ی كحر ی ثز درخ طيفی وذ عی ثبریک ليشری ػج ری اس اتوغفز هتالطن ثزحغت فبصل ا تؾبری يش در ؽکل) 3 ( ؾبى داد ؽذ اعت. ؽکل 3: درخ وذ عی ثبریک RPCFT ثز حغت فبصل ا تؾبر در اتوغفز هتالطن ث اسای ضزایت اثيزا ی هختلف: m. w0 y 0. 05m w0x 0.04 m c 0 وب گ ك هؾب ذ هیؽ د تغييزات اثيزا ی كحر ی تأثيز چ ذا ی ثز رفتبر ا تؾبری درخ طيفی وذ عی ثبریک RPCFT خ ا ذ داؽت ثط ریک ثب افشایؼ هغبفت ا تؾبر وذ عی ثبریک ليشری ث همذار ثيؾي خ د رعيذ )تمزیجب در كيل هتز ع م( عپظ عيزی ش لی را طی خ ا ذ كزد. ؽکل 4: درخ وذ عی ثبریک RPCFT ثز حغت فبصل ا تؾبر در اتوغفز هتالطن ث اسای ط له ج بی هختلف: m. 5 w 0 y 0. 05m w0x 0.04 m c 00 m c 0 اثز اثيزا ی كحر ی ثز درخ طيفی وذ عی ثبریک ليشری در ط له ج بی هختلف يش در ؽکل) 4 ( ؽجي - عبسی ؽذ اعت. ثب ت خ ث ایي و دار ب در همبیغ ثب حبلت ا تؾبری ثذ ى اثيزا ی) ؾبى داد ؽذ در ؽکل) 3 (( هؾخص هیگزدد ك ث اسای هغبفت ا تؾبری هؼيي ضزیت كحر ی ثبثت ثب افشایؼ ط له ج همذار ثيؾي درخ طيفی وذ عی يش افشایؼ هییبثذ. وتیج گیزی در ایي همبل ثب اعتفبد اس ا تگزال تؼوينیبفت یگ ظ- فز ل راثط تحليلی هبتزیظ چگبلی طيفی هتمبثل ثبریک ليشری اتوغفز اثيزا ی RPCFT در حض ر اثيزا ی كحر ی هتالطن اعتخزاج گزدیذ. عپظ ط له ج كحر ی ثبریک ا تؾبری درخبت لطجؼ وذ عی هؾخص گزدیذ ك - اس ا تؾبر در اثز تغييزات ليشری ثز ر ی رفتبر ثزرعی ؽذ افشایؼ اثيزا ی كحر ی ه خت كب ؼ فبصل ا تؾبری خ ا ذ ؽذ ك در آى درخ لطجؼ در ثيؾي همذار خ د ثبثت ثبلی هیهب ذ. تغييزات - ضزایت اثيزا ی كحر ی تأثيز چ ذا ی ثز رفتبر ا تؾبری درخ طيفی وذ عی ثبریک RPCFT خ ا ذ داؽت. 3 - در یک فبصل ا تؾبری هؼيي كب ؼ ط له ج ه خت كب ؼ همذار ثيؾي درخ طيفی وذ عی لطجؼ خ ا ذ ؽذ. تبیح تحليلی حبصل هیت ا ذ درخ در ثغيبری اسكبرثزد بی ليشری هجت ی ثز ا تؾبر ثبریک بی RPCFT در اتوغفز ه رد اعتفبد لزار گيزد. مزاجع [] H. T.Eyyuboglu,. and Y. Baykal, Reciprocity of Cos- Gaussian and Cosh-Gaussian Laser Beams in Turbulent Atmosphere, Opt. Express, Vol, 004, P [] Y. Cai and S. He, Propagation of Various Flat-Topped Beams in a Turbulent Atmosphere, J. Opt. A: Pure Apple. Opt, Vol 8, 006, P [3] S. C. H. Wang and M. A. Plonus, Optical Beam Propagation or a Partially Coherent Source in a Turbulent Atmosphere, J. Opt. soc. Am, Vol 69, 979, P [4] F. D. Kashani, M. Alavinejad, and B. Ghafary, Propagation Properties of a Non-Circular Partially Coherent Flat-Topped Beam in a Turbulent Atmosphere, Optics and Laser Tech., Vol 4, 009, P [5] M. Alavinejad, B. Ghafary and F. D. Kashani, Analysis of the Propagation of Flat-Topped Beam with Various Beam Orders Through Turbulent Atmosphere, Optics and Lasers in Eng., Vol 46, 008, P -5. [6] L. C. Andrews and R. L. Phillips, Laser beam propagation through random media, SPIE Opt. Eng. press,p87(998).

21 /060 0/00 :PACS Accurate measurement of Verdet constant of water by using the Faraday field setup Shahla Ebrahimi,Seyed Mohammad Hosein KhalKhali, Seyedeh Mehri Hamidi, Mohamamd Mehdi Tehranchi,. Laser and Plasma Research Institute, Shahid Beheshti University, Velenjak, Tehran. The Authors Affiliations Abstract- Ability to accurate measurement of small magneto-optical Faraday rotation and also verdet constant has attracted much attention. For this purpose we introduce an experimental setup by the aid of frequency filtering and Polarization splitter. Our sample is ionized water and we use averaging data to cancel the noise by using a Lock-in Amplifier and an optical bridge technique. Our results show a good agreement with another recorded data on water s verdet constant. Keywords: Ionized water, Verdet constant, Faraday rotation, Glan-Taylor Polarization Beam splitter. PACS No: 0.00,

22 Chroma 7/5..[] : Stanford SR830 LIA /05. p p s p.. s. D A D B s.. -. v L θ.. v.[] B.[]... ( LIA) mm 4.0 mm 0.6 Ω. mh Lock-in amplifier Glan Taylor

23 : V I () p 45. p s dϕ..[] : I = I ( d ϕ) / PA 0 I = I ( + dϕ) / PB 0 () -3 ) (. 3 : 3. rad mt cm ( /. ) rad mt cm 5 0 ( /. )... B x φ L. ( ). B x. v : ϕ = vb x L D B ( 3) LIA. 04B Tektronix D A. : V V A V B I 0d ϕ (4) D B D A V V + V I (5) A B 0 I 0 : : V V A V B d ϕ = (6) V ( V + V ) A. dφ B

24 [] A. Jain, J. Kumar, F. Zhou and L. Li, A simple experiment for determining Verdet constants using alternating current magnetic fields, Am. J. Phys. 67 (8), 74, 999. [] " ".389 [3] K.Wick, Measurement of the verdet constant of water, chapter 6, (007).

25 ... : /040- PACS Inverse Faraday Effect in Plasmonic Nanostructures Seyedeh Mahboobeh Razavinia, Seyedeh Mehri Hamidi, Mohammad Mehdi Tehranchi, Laser and Plasma Resaerch institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Physics Department, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Abstract: Inverse Faraday effect is the induced magnetization by the circularly polarized light in a sample. It is shown that the Inverse Faraday Effect amplifies in the case of surface plasmon polariton propagation near a metal-paramagnetic interface. We use nanostructured periodically perforated metal dielectric films because of the excitation of surface plasmon polaritons and by the aid of Fourier modal method, we show a stationary magnetic field is amplified by more than an order of magnitude compared to the case of a smooth paramagnetic film. The distribution of an electromagnetic field is sensitive to the wavelength and the angle of incidence of light, which allows one to efficiently control the local magnetization arising due to the inverse Faraday effect. Keywords: Inverse Faraday effect, Plasmonic structure, surface plasmon polaritons.

26 PACS No:

27 * M V [ EE ], E V [3] (). () () () * E. IFE.. IFE * EE. () (SPP) - SPP. SPP IFE IFE.. IFE.[45]. h gr.. r d. h SPP (IFE) - 96 IFE. [].[] 965 M.. SPP ϕ V H ext d, d :[3] () ϕ H ext V. 3

28 m [4] [4] I.. 3 m. :. / / 5/ [6] * ) I = ( EE ) ( ) m =. * [ EE ] ( RCWA... 0 m I :3 SPP ) 540.( ( 550 ) ( )m ( )I :.. 4

29 -3 / [4] ) (.. dc m ( ) IFE.. dc IFE.. [] L. P. Pitaevskii, Electric forces in a transparent dispersive medium, Sov. Phys. JETP (96) [] J. P. van der Ziel, P. S. Pershan*, and L. D. Malmstrom, Optically-Induced Magnetization Resulting from the Inverse Faraday Effect, Phys. Rev. Lett. 5 (965) [3] A. V. Kimel, A. Kirilyuk, P. Usachev, et al., Ultrafast non-thermal control of magnetization by instantaneous photomagnetic pulses, Nature 435 (005) [4] V. I. Belotelov, E. A. Bezus, L. L. Doskolovich, et al., Inverse Faraday effect in plasmonic heterostructures, J. Phys.: Conf. Ser. 00, (00). [5] N. E. Khokhlov, V. I. Belotelov, A. N. Kalish and A. K. Zvezdin, Solid State Phenomena Vol. 90 (0) I.. 4 m 0 ( )m ( )I :4. (4). 78 (3) ()... 3 SPP..(3 SPP ).( ) 5

30 [6] D. Palik, Handbook of Optical Constants of Solids, Edward Acad., Orlando, FL,

31 ; 600 T ( ) g G A g ( S) T g ( G) g. Fe /00 PACS Measurement of Magnetic circular dichroism of Bi- substituted Garnet film Fatemeh Shirazi, Seyedeh Mehri Hamidi, and Mohammad Mehdi Tehranchi, Laser and Plasma Research institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Physics Department, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Abstract- Ability to detection of weak transitions and probe of paramagnetic properties and the symmetry of the electronic levels of the studied systems, such as metal ion sites, can be achieved by the aid of Magnetic circular dichroism spectroscopy. In this investigation the magnetic circular dichroism spectra of Bi:YIG are studied in spectral region between 500 to 800 nm with magnetic field up to 600 mt. It is shown that spin-orbit mixing of the 4 T ( ) G excited crystal-field states into the ground state is sufficient to explain the observed Magnetic circular dichroism of the 6 A ( S) 4 T ( G) band without producing an g g g unacceptable change in the ground-state g factor and is consistent with the observation of paramagnetic line shapes for the other Fe 3+ crystal-field transitions. Keywords: Magnetic circular dichroism, crystal field, paramagnetic properties, spectroscopy. PACS No:0.00.

32 z [3] ε 0 iε 0 ε = iε ε ε z ( ). N N + i t e ω RCP LCP. z. LCP RCP ε ε 0 N ε 0 ε = ± ± () N = n ± ik, ε = ε + iε, ε = ε + iε RCP ± ± ± k ±. n ± LCP λ 0 θ = ( π λ )( ) () 0 n+ n rad / cm k ± ( 0 )( ) α = α α = 4π λ k k cm k و + + n α θ ε ε ε = ( λ0 π )( nθ + k α), 4 ε = ( λ0 π )( θk n α) 4. k = ( k+ + k ) (3). : 4 n = ( n+ n ) (4).( ) -.[] 3. (MCD) 5. MCD MCD.. : - (RCP) (LCP) 4.. MCD RCP LCD. MCD. MCD.[] 6 Extinction coefficients Right circular dichroism (RCP) Left circular dichroism (LCP) 3 Faraday Rotation(FR) 4 Magnetic circular dichroism 5 Dispersive nature

33 MCD 90 I I θ = π I + I MCD. (Bi: YIG) mT (b. (a : : ε = ε + iε (d. (c. ε ). [3].(ε Bi:YIG o k. ( ). 3 MCD. MCD. RCP LCP.. LiNbO DC dipole-forbidden transitions Collimator 3

34 MCD -5 A ( S ) T ( G ) A ( S ) T ( G ) A ( S) T ( G) g g. [] J.F. Dillon,, "Optical absorptions and rotations in ferrimagnet garnets",j. Phys. Radium, 0,(959) []Nic, M.; Jirat, J.; Kosata, B., magnetic circular dichroism",j. Phys. Radium, 0,(006) (nm) 50/0 606/06 709/ A ( S ) T ( G ) A ( S ) T ( G ) A ( S) T ( G) g g g g.[3] A ( S) T ( G).[3] α + α α 4 T 6 A A ( S) T ( G) 6 4 g g. [3] G. B. Scott, D. E. Lacklison, H. I. Ralph, and J. L. Page.," Magnetic circular dichroism and Faraday rotation spectra of Y 3 Fe 5 O ",physical review B,,(975) 345. [4] S.Sugano,N.Kojima, "magneto-optics"springer, (000). [5] A. M. Clogston., "Optical Faraday rotation in ferromagnetic garnets", J. Phys. Radium, 0, (959) k Bi:YIG MCD.3 [5] 6 4 A T A ( S) T ( G) 6 4 g g. 4T. g Clogston 4

35 سىئیچ اپتیکی براساس دوپایداری در مىجبر كاواكهاي تزویج شده غیر خطی سه کاواک تشدیدگر غیر خطی ز را اظالهيت ظيذ ه ري حويذي یك بعدي با پص ؽىذ ليسر پالظوا دا ؽگا ؼ يذ ت ؽتی ل جه ت راى چکیذ س ئیچ ای اپتیکی تمام و ری وقص بسیار م می در مخابرات و ری داروذ. یکی از را ای م م ساخت س ئیچ اپتیکی ب کارگیری ديپایذاری اپتیکی است ک با استفاد از محیطی غیر خطی ک معم ال غیر خطیت کر دارد در یک سیستم بازخ رد ماوىذ تذاخل سىج فابری پري حاصل می ض د. در ایه گسارش از م جبر کاياک ای تسيیج ضذ غیر خطی با س تطذیذگر ب ر برد ایم ي با تحقیق در تعذاد الی ای سازوذ تطذیذگر ا ب دوبال ضرایط ب یى ب مىظ ر کاربرد س ئیچیىگ ستیم. وتایج حاصل از تحقیق وطان د ىذ افسيدن ضریب کیفیت س ئیچ )وسبت بازد ی ب ضذت آستاو ( با عذد تکرار 8 در تطذیذگر ا میباضذ. وليذ اش - :ظ ئيچ اپتيىی تل ر ف ت ی غير خطی احي گاف ف ت ی ه جثر وا ان اي تس یج ؼذ. وذ PACS 90/090 Optical switches based on Bistability in One-dimensional Nonlinear Coupled Resonator Optical Waveguides Zahra eslamiat, Seyedeh Mehri Hamidi Laser and Plasma Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Abstract- optical switches are the main element in telecommunication systems. One of the main methods to design of any optical switches is use of the nonlinear media with feedback systems such as Fabry-perot resonator and also photonic crystals. In this paper, Optical bistability device based on nonlinear one-dimensional coupled resonator optical waveguides with three resonators has been investigated. For this purpose we investigated the repetition number in each resonator in coupled resonator optical waveguide structure. Our results show that the switching quality factor (switching efficiency/threshold value) can be greatly enhanced just by choosing eight numbers for repletion number of resonators. Keywords: Optical switching, nonlinear photonic crystal, photonic band gap, Coupled resonator optical waveguide, nonlinear properties. PACS No:

36 3 تا 5 ت وي 39 دا ؽگا ظيعتاى تل چعتاى - - مقذم ظ ئيچ اي توام اپتيىی مػ تعيار ه وی در زهي هخاترات ري رایا اي ري پرداز ذ اي ف ق ظریغ اطالػات دار ذ. ایي ظ ئيچ ا د حالت ر ؼي خاه غ ا تؽار ر را ت ا تا تر وى ػ ر هاد و ترل هیو ذ. ظ ئيچ اي توام اپتيىی تر هث اي تل ر ف ت ی ت ػلت ظرػت پاظخ تعيار ظریغ )پيى ثا ي ( در حالت جاهذ لرار داؼتي ت اى هصرفی پایيي )هيلی ات( لاتليت وارترد در دهاي اتاق تر ا اع دیگر ظ ئيچ اي توام اپتيىی ارجحيت دار ذ. ه جثر اي وا او اي تس یج ؼذ تر پای تل ر اي ف ت ی از زهاى پذیذ آهذى ت یىی از ه وتریي زهي اي تحميمات اپتيه تثذیل ؼذ ا ذ احي گاف ف ت ی اثر جایگسیذگی ل ي ف ت ا د یصگی ه ن آ ا ت حعاب هی آی ذ. دارا ت دى احي گاف ف ت ی در تعياري از ظيعتن اي اپتيىی ها ذ آی اي تازتات ذ تراي ][ فيلتر ا ][ اثر جایگسیذ وردى ل ي هيذاى اي الىتر هغ اطيط در هذ اي مص در ه ارد گعترد اي وچ ى ظ ئيچ اي اپتيىی ]3[ د پایذاري اپتيىی] 4 [ ت وار گرفت ؼذ ا ذ. تا لرار دادى الی اي مص در ى تل ر ف ت ی هذ اي مص جایگسیذ در هياى احي گاف ف ت ی ت ج د هی آی ذ پرت ي و تا فروا ط هذ مص ت تل ر ف ت ی تتاتذ در ى الی مص تعيار جایگسیذ خ ا ذ ؼذ. و دار ضریة ػث ر تل ر ف ت ی تا الی مص غير خطی در اثر افسایػ ؼذت فر دي دچار یه ا تمال پ یا هی ؼ د ت ایي هؼ ی و ضریة ػث ر ر فروا ط در ؼذت اي هختلف همادیر هتفا تی ت خ د هی گيرد. ایي ا تمال پ یا ت گ اي اظت و و دار ؼذت خر جی تر حعة ؼذت فر دي در فروا ط لث احي گاف ف ت ی از یه رفتار غير خطی S ؼىل تثؼيت هیو ذ و در هحذ د اي از ؼذت اي فر دي ؼذت خر جی هی ت ا ذ د همذار پایذار داؼت تاؼذ. ت ایي رفتار و در و دار ؼذت فر دي تر حعة ؼذت خر جی تل ر ف ت ی تا الی ) اي( غير خطی دیذ هی ؼ د د پایذاري گفت ؼذ از د همذار پایذار آى ت ػ اى حالت اي ر ؼي خاه غ ظ ئيچ اظتفاد هیگردد. ت ایي ترتية ظاختار د پایذار تل ر ف ت ی غير خطی در ظ ئيچ اي توام اپتيىی ت وار گرفت هیؼ د. ديپایذاری در اپتیکی م جبر کاياک ای تسيیج ضذ غیرخطی ضامل س تطذیذگر ه جثر وا او اي تس یج ؼذ حالت خاصی از تل ر اي ف ت ی تا الی اي مص ت ػ اى وا ان هیتاؼذ و در آى ت ػلت تر ن ی اه اج هيراي تل ر اي ف ت ی هياى تؽذیذگر ا ه ج الىتر هغ اطيط در ط ل ظاختار ه تؽر ؼذ یا ت اصطالح هياى وا ان اي تؽذیذگر هی پرد. افسایػ تؼذاد تؽذیذگر ا در ایي ظاختار عثت ت تل ر ف ت ی ػادي تاػث جایگسیذگی تيؽتر هيذاى ا هؽا ذ پذیذ اي غير خطی )ها ذ د پایذاري( در ؼذت اي فر دي پایيي تر هیگردد. ایي اهر ه جة ؼذ تا تراي دریافت خر جی د پایذار در ؼرایط ت تر ت ظراؽ ظاختار ه جثر وا او اي تس یج ؼذ یه تؼذي تر ین. ه جثر وا او اي تس یج ؼذ یه تؼذي در ظر گرفت ؼذ ؼاهل الی ایی ظاختار از هت ا ب ZnS (( SiO / TiO ) ZnS) N 3 غير خطی تا هی تاؼ ذ و ضرایة ؼىعت آ ا ت ترتية تراتر /5 /44 لعوت خطی ضریة ؼىعت الی غير خطی ور ضریة تىرار الی ا در ر تؽذیذگر تراتر ZnS هیتاؼذ. N /4 ظاز ذ ظاختار الی اي رتغ ه جی در ط ل ه ج وارتر ظر تراتر اظت تا. n f عت ذ ضریة ؼىعت پيراه ى هحيط الی اي ه رد آ ا هی دا ين و ضریة ػث ر از یه ظاختار الی اي غير خطی در ر غ هاتریط ا تمال تر اظاض درای اي هاتریط ا تمال ول ظيعتن) M ( از راتط ) ( تذظت هی آیذ ]5[: T n f m m n n m m n ( ) ( ) f f f )( و در آى m i,j ا ػ اصر هاتریط M هی تاؼ ذ. تا یافتي t عثت ؼذت فر دي ت خر جی U U ت ووه in ر غ T هی وایين مط ثاتت.]6[ پاظخ د پایذار ظيعتن را ثثت ولي طراحی ا ت ازاي فروا ط رهال ) عثت فروا ی ت فروا ط طراحی ظيعتن( ا جام ؼذ اظت تا در ا تخاب تاز پاظخی دلخ ا وارتر آزادي ػول ج د داؼت تاؼذ. وچ ا ى رور ؼذ یافتي ت ي تریي ظاختار ه جثر وا او اي تس یج ؼذ ؼاهل ظ تؽذیذگر در يل ت

37 Transmission Transmission زد ويي و فرا ط اپتيه ف ت يه ایراى ت ورا پ جويي و فرا ط ه ذظی ف ت يه ایراى N=7 N= Normalized Frequency ظ ئيچ اي توام ري تا ؼذت آظتا ظ ئيچ ون تازد ی ظ ئيچ زیاد ظرػت پاظخ د ی تاال ذف اصلی ایي گسارغ اظت. از ایي پط تا تؼریف ضریة ويفيت ظ ئيچ ت ص رت عثت تازد ی ت ؼذت آظتا ت د ثال ایي ظ ئيچ ه اظة هیگردین. الزم ت رور اظت و ظاختار ت ي ظاختاري تا تاالتریي ضریة ويفيت ظ ئيچ هیتاؼذ. ت ایي ترتية تا تغيير ضریة تىرار الی ا در تؽذیذگر اي ه جثر وا او اي تس یج ؼذ غير خطی و دار ضریة ػث ر را اظتخراج و د ت د ثال فروا ع اي ه اظة د پایذاري عتين N= N= N=3 N=4 N=5 N= Normalized frequency ؼىل : ضریة ػث ر ه جثر وا ان اي تس یج ؼذ رتغ ه جی تا ظ تؽذیذگر (( SiO / TiO ) ZnS) N 3 چ ار فروا ط ه اظة د پایذاري در ر N تراي ضرایة تىرار 6,..,=N. دیذ هی ؼ د. پاظخ اپتيىی ظيعتن ه جثر وا او اي تس یج ؼذ ت ازاي همادیر هختلف ػذد تىرار 7,8=N )6,..,=N( N ترتية در ؼىل اي )( )( آهذ اظت. هؽا ذ هیؼ د چ ار فروا ط ه اظة د پایذاري ت وچ ا ى )د فروا ط در هحذ د هذ مص د فروا ط دیگر در لث اي تا ذ اري( در و دار اي درصذ ػث ر تر حعة فروا ط رهال ت ازاي ضرایة تىرار هؽا ذ 6 الی هیؼ د تغيير ضرایة تىرار ت 8 7 ه جر ت افس د 6 ؼذى فروا ط ه اظة دیگر گردیذ اظت )چ ار فروا ط در هحذ د هذ مص ؼػ فروا ط دیگر در لث اي تا ذ اري(. ؼىل : )الف( ضریة ػث ر ه جثر وا ان اي تس یج ؼذ رتغ ه جی تا ظ تؽذیذگر تىرار 3 ZnS) (( SiO / TiO ) ت ازاي ضرایة N. N=7,8 در اثر ج د د هذ مص در هياى احي گاف ف ت ی د فروا ط ه اظة د پایذاري در ر سدیه احي هذ مص. تا تررظی ا جام ؼذ N دیذ هی ؼ د )ب( واي در ولي فروا ط اي ه اظة د پایذاري در ظاختاراي ه جثر تا ضرایة تىرار هختلف هؽا ذ و دین و د پایذاري ت ي جس در =N تراي تمي ضرایة تىرار در فروا ط چپ هذ مص چپ یؼ ی در اتفاق هیافتذ. در ؼىل) 4 ( د پایذاري در چ ار فروا ط ه اظة =N ت ػ اى و رظن ؼذ اظت. د پایذاري تراي ایي ضریة تىرار يعت. 4 در دیذ هی ؼ د و دار د پایذار در 3

38 Transmitted intensity (reduced unit) 3 تا 5 ت وي 39 دا ؽگا ظيعتاى تل چعتاى Incident intensity (reduced unit) 4 ؼىل : ؼذت خر جی تر حعة ؼذت فر دي در 3- وتیج گیری درایي گسارغ ؼرایط ت ي د پایذاري اپتيىی در ه جثر وا او اي تس یج ؼذ غير خطی یه تؼذي ZnS) (( SiO / TiO ) ه رد تحميك لرار گرفت اظت. N تایج حاصل از ایي تحميك ؽاى د ذ ووتر ؼذى ت اى آظتا افسایػ تازد ی ظ ئيچ )افسایػ ضریة ويفيت( تا افسایػ ضریة تىرارN هی تاؼذ. تا هحاظث ضریة ويفيت ظ ئيچ تراي فروا ط اي ه تخة در رN هیت اى هؽا ذ ورد و تاالتریي ضریة ويفيت در ه جثر وا او اي تس یج ؼذ ؼاهل ظ تؽذیذگر و در ر تؽذیذگر ػذد تىرار تراتر تا 8 اظت اتفاق هیافتذ 3 ZnS) (( SiO / TiO ) تراي چ ار فروا ط ه اظة د پایذاري. 3 تا هحاظث ضریة ويفيت ظ ئيچ تراي فروا ط اي ه تخة در رN هیت اى هؽا ذ ورد و تاالتریي ضریة ويفيت در ه جثر وا او اي تس یج ؼذ ؼاهل ظ تؽذیذگر و در ر تؽذیذگر ػذد تىرار تراتر تا 8 اظت اتفاق هیافتذ )جذ ل (. ضریة ويفيت ظ ئيچ ػذد تىرار در ر تؽذیذگر) N ( 89/3 3 67/4 4 0/ / / / /3 جذ ل : هؽخصات و دار اي د پایذاري ت ي در ه جثر وا ان اي تس یج ؼذ رتغ ه جی تا ظ تؽذیذگر مراجع. T. Komikado, A. Inoue,K. Masuda,T. Ando,S. Umegaki, Multi-layered mirrors fabricated by spincoating organic polymers. s.l. : Thin Solid Films, 007, Vol A. S. Jugessur, P. Pottier,R.M. De La Rue, Onedimensional periodic photonic crystal microcavity filters with transition mode-matching features, embedded in ridge waveguides. s.l. : Electron. Letters. Lett., 003, Vol A. Hache, M. Bourgeos, Ultrafast all-optical switching in a silicon-based photonic crystal. s.l. : Appl. Phys. Lett., 000, Vol C. Husko, C. Wong, Ultrafast all-optical bistability in AlGaAs Photonic crystals. s.l. : Nanophoton. commun: Master. Devices Syst. III, 006, Vol P. Tran, Optical limitting and switching of short pulses by use of a nonlinear photonic bandgap structure with a defect. s.l. : J. Opt. Soc. Am. B, 997, Vol ز را اسالمیت سیذ م ری حمیذی د پایایی ري در ه جثر وا او اي تس یج ؼذ یه تؼذي غير خطی جذ ويي و فرا ط اپتيه ف ت يه ایراى-تثریس. 390 ت ایي ترتية ظاختار ت ي تراي ظاخت ظ ئيچ اپتيىی هی تاؼذ. تا هحاظث ؼذت فر دي 0.7 mw / m (( SiO / TiO ) ZnS) 8 3 در د پایذاري ت ي و تراتر همذار هیتاؼذ هی ت اى وارتردي ت دى ایي ظاختار ت ػلت ون ت دى ؼذت فر دي را ت ض ح هؽا ذ ورد. 4

39 (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl 3 3 0/0 (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl PACS A Density Functional Theory study of the light induced magnetism in (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl Baniasadi, Farzaneh ; Hamidi Sangdehi, Mehri ; Fathi, Mohammad Bagher 3 ; Tehranchi Mohamad Mehdi, Department of Physics, Shahid Beheshti University, Tehran Department of laser and plasma, Shahid Beheshti University, Tehran 3 Department of Physics, Kharazmi University, Tehran Abstract- In this paper, we simulate the mechanisms of light induced magnetism in a (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl solution; showing electronic transition by means of density functional theory in G09 package. The results of our studies reflect that transition of electrons between HOMO and LUMO bands can occur in different ranges which are consistent to magnetism of solution in a room temperature. Keywords: Density Functional Theory, Faraday rotation, Light induced Magnetism, Molecular magnet. PACS No:

40 [8] [0] ESR [9]SQUID 7 [] 8 [] 9.[3] (x ) 0 [4] [5].[6] DFT 3..[7] HYPERCHEM WIENK SIESTA. GUSSIAN _ ).[8,9] (... (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl Gausssum Gussian09 6 Polarized Neutron Diffraction 7 Photoinduced Ferromagnetic Resonance(PIFMR) 8 Time resolved soft x-ray spectroscopy 9 Magnetic circular dicroism 0 Tight binding superexchange Density Functional Theory(DFT) 3 Hohenberg,Kohn, Sham..[].[] () ( ) ( ).[3].[4] [5,6]. P R. R(M R ) + Photon(hυ) P(M P ) M P M R :.[7] Magnetic phase transition Metal to ligand charge transfer 3 blocking temperature 4 Magnetic quantum tunneling 5 photomagnetism

41 M(a.u) (FeCl 4 ) (P y 3.H ) 3.C l in A cetonitrile 0.0m ol/lit λ(nm ).[0] :. 0/0 ( ).. () (B3LYP) (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl : B3LYP/6-3d(+). 4.. DFT HF. DFT () ().. DFT Becke B3LYP 6. LYP E EC [ρ]=(-a)e EX LSDA[ρ]+(-a)E EX HF[ρ]+ b*e EX BEK[ρ]+(-c)E C VWN[ρ] + c*e C LYP[ρ] (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl نتيجهگيری a,b,c.[9].٢ Hartree Fock(HF) 5 Local (spin) density approximation 6 Lee-Yang-Parr 3

42 39 5 interference device APPLIED PHYSICS LETTERS 99, (0). [0] Thazhe Kootteri Prasad, Giordano Poneti, Lorenzo Sorace, Maria Jesus Rodriguez-Douton, Anne-Laure Barra, Petr Neugebauer, Luca Costantino, Roberta Sessoli and Andrea Cornia,Magnetic and optical bistability in tetrairon(iii) single molecule magnets functionalized with azobenzene groups Dalton Trans.,4, (0) [] Jung-Woo Yoo, R. Shima Edelstein, N. P. Raju, D. M. Lincoln, and A. J. Epstein, Novel mechanism of photoinduced magnetism in organic-based magnetic semiconductor V(TCNE) x x JOURNAL OF APPLIED PHYSICS 03, 07B9 (008). [] Nils Huse, Tae Kyu Kim, Lindsey Jamula, James K. McCusker,Frank M. F. de Groot, and Robert W. Schoenlein Photo-Induced Spin-State Conversion in Solvated Transition Metal Complexes Probed via Time- Resolved Soft X-ray Spectroscopy J. AM. CHEM. SOC (00). [3] Anne Bleuzen,Vale rie Marvaud,Corine Mathoniere, Barbara Sieklucka,and Michel Verdaguer Photomagnetism in Clusters and Extended Molecule-Based Magnet,Inorg. Chem, 48, (009). [4] Fatemeh Rostamzadeh Renani, George Kirczenow, Tight Binding Model of Mn Single Molecule Magnets: Electronic and Magnetic Structure and Transport Properties, Phys. Rev. B 85, 4545 (0) [5] Shin-ichi Ohkoshi and Kazuhito Hashimoto Design of a Novel Magnet Exhibiting Photoinduced Magnetic Pole Inversion Based on Molecular Field Theory J. Am. Chem. Soc, (999) [6] Shruba Gangopadhyay, Artëm E. Masunov, Eliza Poalelungi, and Michael N. Leuenberger Weak antiferromagnetic coupling in molecular ring is predicted correctly by density functional theory plus Hubbard U, J. Chem. Phys. 3, 4404 (00). [7] Koch, W. and Holthausen, M.C., A Chemist s Guide to Density Functional Theorynd ed, Winhein: Wiley-VCH Verlag GmbH(00). [8] Yusthinus T. Male, Djulia Onggo, Muhamad A. Martoprawiro, and Ismunandar THEORETICAL STUDY OF THE [Fe(en)(NCS)] COMPLEX WITH REPARAMETERIZED DENSITY FUNCTIONALS, Indo. J. Chem,9 (3), (009). [9] Pradeep R. Varadwaj A and Helder M. Marques,The physical chemistry of coordinated aqua-, ammine-, and mixed-ligand Co+ complexes: DFT studies on the structure, energetics, and topological properties of the electron density, Phys. Chem. Chem. Phys., 00,, 6 38 (FeCl 4) (PyH) 3Cl [0]. (FeCl 4 ) (PyH) 3 Cl : ( ) 575. [] Richard Winpenny Single-Molecule Magnets and Related (006). [] S J Blundell and F L Pratt Organic and molecular magnets J. Phys. Condens. Matter 6 R77 R88(004). [3] K. Seenechal-David, N. Zaman, M. Walko E. Halza, E. Riviere, R. Guillot, B. L. Feringa and M.-L. Boillot Combining organic photochromism with inorganic paramagnetism optical tuning of the iron(ii) electronic structure Dalton Trans (008) [4] Daniel R. Talham and Mark W. Meisel, Thin films of coordination polymer magnets, Chem. Soc. Rev (0). [5] Vale rie Marvaud, Juan M. Herrera, Thomas Barilero,Fabien Tuyeras, Raquel Garde, Ariane Scuiller, Caroline Decroix, Martine Cantuel, and Ce dric Desplanches High Spin and Anisotropic Molecules Based on Polycyanometalate Chemistry, invited review Springer-Verlag (00). [6] R. B. Morgunov, A. I. Dmitriev, F. B. Mushenok, É. B. Yagubskiĭ, L. A. Kushch, A. R. Mustafina, V. A. Burilov, A. T. Gubaĭdullin, A. I. Konovalov and I. S. Antipin, et al. Photomagnetic effect in molecular magnets based on nitrosyl complexes of ruthenium and rare-earth ions Physics of the Solid State Volume 5, Number 0, (009). [7] Tomohiro Nuida, Toshiya Hozumi, Hiroko Tokoro, Kazuhito Hashimoto and Shin-ichi Ohkoshi Nonlinear magneto-optical effects and photomagnetism of electrochemically synthesized molecule-based magnets Journal of Solid State Electrochemistry Volume, Number 6 (007). [8] A. Goujon, B. Gillon, A. Gukasov, J. Jeftic, Q. Nau, E. Codjovi, F. Varret PHOTOINDUCED MOLECULAR SWITCHING STUDIED BY POLARISED NEUTRON DIFFRACTION MAGNETISM AND SUPERCONDUCTIVITY [9] M. J. Martı nez-pe rez, E. Bellido, R. de Miguel, J. Sese, A. Lostao,C. Go mez-moreno, D. Drung, T. Schurig,,D. Ruiz-Molina, and F. Luis. Alternating current magnetic susceptibility of a molecular magnet sub monolayer directly patterned onto a micro superconducting quantum 4

43 شبیه سازی اثر مذوالسیون دامنه در دمش اپتیکی بخار فلسات قلیایی فائش پیزهزادیاى هحوذ حسیي خلخالی سیذ ه زی حویذی هحوذ ه ذی ط زا چی پش طکذ لیشر پالسوا دا طگا ض یذ ت طتی ت زاى ایزاى. گز فیشیک دا طگا ض یذت طتی ت زاى ایزاى. رسیذ. چکیذ - دهص اپتیکی ایجاد لطثص ا ویت تسیاری در فیشیک اتوی دارد. در ایي تحمیك ت تزرسی ا ویت هذ السی ى در افشایص لطثص در پذیذ دهص اپتیکی هیپزداسین. در ایي جا اس ساختار تخار فلشات للیایی ت ز هیگیزین تا اعوال ه ج سی سی هزتعی ت ع اى ه ثع هذ السی ى افشایص لطثص را سثت ت حالت تذ ى هذ السی ى تا همایس تایج ضثی ساسی هطا ذ هیک ین. وچ یي تا اعوال تغییزات در ضکل ه ج هزتعی هیشاى تغییزات تشرگی لطثص را هطا ذ هیک ین. تایج ت دست آهذ حاکی اس آى است ک تا ا تخاب ه اسة ه ج هزتعی ت لطثص تشرگتزی سثت ت اعوال ه ج سی سی هیت اى کلیذ اص - دهص اپتیکی فلشات للیایی لطثص هذ السی ى 00/000 کذ :Pacs Simulation of amplitude modulation effect in optical pumping of alkali metal vapor Faezeh Pirmoradian, Mohammad Hosein Khalkhali, Seyedeh Mehri Hamidi, Mohammad Mehdi Tehranchi, Laser and Plasma Research Institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Physics Department, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Abstract- Optical pumping and polarization induced in the atomic state is a fascinating area of atomic physics. In this investigation, we focus on the importance of modulation to enhance polarization in optical pumping. For simplicity confine our attention to the alkali metal atoms. we apply sinusoidal and square wave as modulation source. We deduce that amplitude modulation could impart large atomic spin polarization to the optical pumping. By varying the square wave we can observe changes in polarization. comparison between data of simulation demonstrate that suitable choosing of square wave could inhance polarization rather than sinusoidal wave. Keywords: optical pumping, alkali metal, polarization, modulation PACS No:00.000

44 3 تا 5 ت وي 3۳ دا طگا سیستاى تل چستاى - - مقذمه دهص اپتیکی کارتزد ای سیعی در تسیاری اس ح س ا اس جول ساعت ای اتوی ت سع ت لیذ ر وذ س یا لیشر حسگز ای هغ اطیسی دارد. حساسیت حسگز هغ اطیسی اتوی تخار فلشات للیایی تا هیشاى لطثص اتوی تعییي هی- ض د. در ایي حسگز ا اتن ا در حض ر هیذاى هغ اطیسی تا فزآی ذی ت ام دهص اپتیکی لطثیذ هیض ذ دهص اپتیکی واى جذب ر لطثیذ تطذیذی در حالت پای گذار ت تزاس تزا گیخت ت سط اتن ا گسیل آى ا طثك ل اعذ گذار ت سیزتزاس ای حالت پای است ک ت سیع گزهایی جوعیت تزاس ای اتوی را تز ن هیس ذ.) در تعادل گزهایی ت سیع جوعیت تیي سیزتزاس ای ای ریش ف قریش سیواى اس تاتع ت سیع ت لتشهي تثعیت هیک ذ. ک ه جز ت لطثص گزهایی کن هیض د(. اتن ا تعذ اس چ ذیي د ر دهص در سیزتزاس ایی اس حالت پای ت دام هیافت ذ. تا ت دام ا ذاختي اتن ا در سیزتزاس ای تاریک لطثص یا ا وسا گزدی الما هیض د. ک تیطی همذار لطثص اس هزتث احذ است[ -3 ]. عولکزد حسگز ت حزکت تمذیوی وذ س اسپیي ای اتوی ک تا فزکا س الره ر ا جام هیگیزد یاس دارد []. ت اتزایي ت تحزیک تطذیذی تزای ایجاد حزکت تمذیوی اتن ا تا فاس یکساى یاس است. تا اعوال هیذاى هغ اطیسی سا ی یا ر هذ ل ت سیستن ایی ک تا دهص اپتیکی لطثیذ هیض ذ تطذیذ الما هیض د. هیذاى هغ اطیسی سا ی تا فزکا س رادی یی تزاتز تا فزکا س الره ر حزکت تمذیوی وذ س ایجاد هیک ذ. نچ یي در حسگز ای هغ اطیسی توام اپتیکی اس تطذیذ اپتیکی تزای ایجاد ن فاسی استفاد هیک ذ. هذ السی ى فزکا س داه لطثص ر س ر ش تطذیذ اپتیکی ست ذ. در ایي گشارش اتتذا ت هعزفی دهص اپتیکی هیپزداسین. سپس تا داد ای ت دست آهذ اس ضثی ساسی در تخص تایج هیشاى لطثص المایی در غیاب اعوال هذ السی ى داه همایس هیض ذ. تا تغییز فزکا س هذ السی ى همایس تایج فزکا س الره ر را ت ع اى فزکا س هذ السی ى ا تخاب هیک ین. در اداه تایج ا تخاب ه ج سی سی هزتعی ت ع اى ه ثع هذ السی ى همایس هی- ض ذ. تا اعوال تغییزات در ضکل ه ج هزتعی هیشاى تغییزات لطثص را هطا ذ هیک ین. طرح و مذلسازی مساله اتن ای فلش للیایی ت دلیل سادگی ساختار تزای هطالع فیشیک اتوی ه اسة ست ذ. ایي اتن ای یذر صى گ یک الکتز ى ظزفیت دار ذ. در ایي هذل تزای سادگی اس اسپیي ست صزف ظز هیک ین. طثك وایص طیف- س جی حالت پای اتن ای للیایی ت n S است. ns / تزتیة ا ذاس حزکت سا ی ای هذاری الکتز ى ضوار تزاس الکتز ى را طاى هید ذ. ا لیي حالت تزا گیخت پ ست P تا ا ذاس حزکت سا ی ای هذاری حالت تزا گیخت را ت np 3/ np / است. ساختار ریش هیضکافذ. گذار ا زصی اس حالت پای ت ایي د تزاس ا زصی ت گذار ای D D هعز ف است. تزاس ای هیذاى ت سیزتزاس ای np / ns / / در حض ر ضکافت هیض ذ. ر لطثیذ دایز ی راستگزد تا ط ل ه ج D هطاتك تز ل اعذ گذار اتن ا را اس سیزتزاس m S / حالت پای تا هیشاى دهص P ت تزاس تزا گیخت هیفزستذ. کسز f اس اتن ای تزا گیخت ت سیزالی m S / حالت پای ا لص هی- ک ذ. کسز تالیها ذ ت تزاس ا لی تزهیگزد ذ. در غیاب فزآی ذ ای ا لص پس اس چ ذیي د ر دهص اتن ا در سیزتزاس m S / لطثص اسپیي حالت پای را تا هیشاى ت دام هیافت ذ. ع اهل ا لص C کا ص هید ذ. در اثز اعوال هیذاى هغ اطیسی خارجی اتن ای حالت پای ح ل هیذاى تا فزکا س حزکت تمذیوی هیک ذ. تزایي اساس تغییزات چگالی تزاس ا اس هعادالت سیز تثعیت هیک ذ[ 4 ]. d C fp ( ) ( ) dt d ( P C ) ( ) dt d ( P C ) ( ) dt d C fp ( ) ( ) dt m S احتوال پیذاکزدى اتن ا در تزاس / ت تزتیة m S / هاتزیس چگالی( است. )ع اصز لطزی )ع اصز غیزلطزی هاتزیس چگالی( ه لف ای عزضی اسپیي را هعزفی هی- ک ذ. ا تخاب f است.)ضکل - تیج هیشاى گسیل تاتص خ دت خ دی [4](. فزکا س الره ر طثك راتط B تعییي هیض د. ک در آى ضزیة

45 سد ویي ک فزا س اپتیک ف ت یک ایزاى ت وزا پ جویي ک فزا س ه ذسی ف ت یک ایزاى تا صیز هغ اطیسی B هیذاى هغ اطیسی c هیشاى ا لص لطثص را واىگ ک گفت ضذ طاى هید ذ. c f تا ت ج ت ضزایط تخار گاس فلش للیایی تعییي هیض د z ت ج ت هیذاى هغ اطیسی ا تخاب هیض د.. در ایي هعادالت ج ت ا تطار ر لطثیذ دایز ی راستگزد هح ر است. S z =/ ( -. ( ه لف ط لی اسپیي است. Sx is y همذار ا تظاری = = Sx is y ه لف ای غیز لطزی هاتزیس چگالی ه لف ای عزضی اسپیي را ت صیف هیک ذ. هعادالت ارائ ضذ در تز اه هطلة ت ر ش ا یلز تا P0 C C 0. [4] ا تخاب ضذ ذ ت ص رت ا تخاب پاراهتز ای f 3 ک 5 تز اساس هزجع عذدی حل ضذ. در اداه ت تزرسی تایج ت دست آهذ هیپزداسین. هیشاى لطثص گزهایی در دهای اتاق در هیذاى سهیي 0 7- است. در همایس تا هیشاى لطثص ت دست آهذ تا دهص اپتیکی ک ت ص رت = S z S x p (لطثص ط لی( = p (لطثص عزضی( تعزیف هیض د ا ویت دهص P اپتیکی در ایجاد لطثص هطخص هیض د. تا اضاف کزدى هذ السی ى ت هعادالت تا تثذیل P ت ( sin تغییزات لطثص عزضی ط لی لاتل wt) هحاسث است. و )3-4( )3. تا تزرسی هیشاى لطثص در و الره ر هیشاى لطثص کن س حالت در س ضکل) 3- ( )3- هت ج هیض ین تا د ر ضذى اس فزکا س هیض د. تایج ظزی تجزتی هزجع [] است. ایي تیج هطاتك تا ضکل 3- رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تا اعوال هذ السی ى. در ضکل -. دهص اپتیکی اتن للیایی تا اسپیي ست صفز 3- نتایج ضکل 3-3 رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تا اعوال هذ السی ى. در ه لف ای ط لی عزضی اسپیي تا استفاد اس هعادالت )( ت تص یز کطیذ ضذ ا ذ. ک هیت اى در ضکل )3-( هطا ذ و د. ضکل 3-. رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي ضکل 3-4 رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تا اعوال هذ السی ى. در 3

46 3 تا 5 ت وي 3۳ دا طگا سیستاى تل چستاى اس طزف دیگز همایس ضکل )3-( )3-3( تیا گز افشایص هیشاى لطثص تا اعوال هذ السی ى در فزکا س الره ر است اثز هذ السی ى را تا تغییز ضکل P اعوال ه ج هزتعی در هعادالت تا ثثت ضکل ای) 3-5 ( )3-6( )3-7( طاى داد ضذ است. پاراهتز اصلی در هذ السی ى ه ج هزتعی سثت سها ی تیي داه دهص در همذار تیطی )ر ضي( صفز)خاه ش( است تزای تزرسی ایي پاراهتز ه ج هزتعی در س ضکل 0.5,0.75,( ) on / off در ظز هیگیزین. هطا ذ هیض د تا تغییز سثت on / off تایج هتفا تی در هیشاى لطثص حاصل هیض د. تایج طاى هید ذ تا ا تخاب کوتزی اس P 0 C تا c ت on / off ه رد ظز لطثص تشرگتزی تیج ه طثك تا تایج تجزتی هزجع [5] است. هیرسین. تا سثت ایي تا همایس تایج ضکل )3-3( )3-5( هطا ذ هیض د تا ا تخاب P 0 C تا c ه رد ظز ه ج هزتعی لطثص تشرگتزی سثت ت ه ج سی سی ایجاد هیک ذ. ایي کت طاى هید ذ در هذ السی ى هزتعی تا ضذت دهص کوتز هیت اى ت لطثص ت ی رسیذ. ت ط ر کلی اس همایس تیج هیگیزین اگز هیشاى دهص در فزکا س الره ر هذ ل ض د و اتن ا در سهاى یکساى پوپ هی- ض ذ تا فاس یکساى ت ط ر وذ س حزکت تمذیوی هیک ذ. وذ سی ه جز ت ایجاد لطثص هیض د. ضکل 3-7. رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تا اعوال هذ السی ى تا ه ج هزتعی) 0.75 ) on / off -4 نتیجهگیری اس تزرسی تایج هطا ذ هیض د ا تخاب هذ السی ى در فزکا س الره ر تشرگی لطثص را افشایص هید ذ. وچ یي تا ا تخاب ه ج هزتعی ت ص رتی ک سثت سها ی داه دهص در همذار تیطی ت درصذ تزسذ صفز) ) on / off ت 5 مراجع 5- ت لطثص تشرگتزی هیت اى رسیذ. [] T.R.Carver.optical pumping 4,599,960. [] S. J. Seltzer. Development in alkali metal atomic magnetometry, Ph.D. Thesis, Princeton university, 008 [3] M. Auzinesh, D. Budker, S. M. Rochester. Optically polarized Atoms, 00 [4] W. Happer, Y.Y. JAu, T. Walker, optically pumped atoms, John Wiley Press 009 [5] Szymon Pustelny, Nonlinear magneto-optic effects, Ph.D. Thesis, University of California at Berekeley. ضکل 3-5. رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تا هذ السی ى تا ه ج هزتعی) ) on / off 0.5 ضکل 3-6. رفتار سها ی هت سط ه لف ای اسپیي تزحسة سهاى تا هذ السی ى تا ه ج هزتعی) ) on / off 4

47 ... P π / /030: PACS Tunable Magneto-optical Faraday rotation in Magnetic Photonic Crystals Tahereh sadat Parvini, Seyedeh Mehri Hamidi, Mohammad Mehdi Tehrachi Laser and Plasma Resaerch institute, Shahid Beheshti University, Tehran, Iran. Abstract- During recent years, a considerable amount of research interest was dedicated to the tunable magnetic photonic crystals to use them in isolators. In this paper we try to investigate the tunability in one-dimensional magnetic photonic crystal with two defect layers with transfer matrix method under different angle of incidence. Our results show that we can reach to -45 degree in Faraday rotation of P-polarized light with angle of incidence set to π / 8 which make our devise suitable for use in magneto-optical isolators. Keywords: magnetic photonic crystals, Faraday rotation, incidence angle, tunable properties. PACS No:

48 /5.. : d = 0.466D D d = 0.534D... D M 4 ε iε ' 0 iε ' ε ε. ( ) e θ F + F T = ( t + t ), θ = ( φ+ φ ), + t t e = tan( ψ ) =, + t + t 4 4 : ( ) 4 Polar Configuration :[۶] -..[].[].[3] [4] [3]..[5]. - ( NM ) D ( MN) MD ( MN) a b a M M (M) Ce: ) (D) ) (GGG) Isolators Faraday Circulator 3 Bi-Gyrotropic 3 (YIG.(

49 T = A ( P) A E ( d + ) A ( P) A E ( ) A ( PP) A (3) a b a 3 3 P = A E ( d ) A A E ( d ) A PP = A E ( d ) A A E ( d ) A 3 A i H x, y E x, y Ei ( z). A i..[7] () () :.P yz k = {0, k, k } y z.. y ( ω = ω / π ) nor D c. ( k = k D / c ynor y π ) -3 () () :3.S ( ) b a b = 9 a = 6. k y y. P S 3 P. k = k D / π c = 0.95 ynor y -45 S

50 p k = k D / π c = 0.95 ynor y π / S. [] S. M. Hamidi, M. M. Tehranchi, A. Bananej Adjustable Faraday rotation in one-dimensional magneto-photonic crystals, Opt. mat. 3, 085, 00. [] Z. Wang, S. Fan, Broadband Optical Circulators in Two Dimensional Magneto-optical Photonic Crystals, Quantum Electronics and Laser Science Conference (QELS), (005). [3] S. M. Hamidi, M. M. Tehranchi,"High Transmission Enhanced Faraday rotation in Coupled Resonator Magneto-Optical Waveguides, J. Lightwave. Tech. 8 (5), 39 (00). [4] S. M. Hamidi, M.M. Tehranchi, M. Shasti, "Engineered One-Dimensional Magneto-Photonic Crystal for Wavelength Division Multiplexing Systems", J. Phys. D: Appl. Phys. 44, 0507, (0). [5] M. Vasiliev, V.I. Belotelov, K.E. Alameh, R. Jeffery, V.A. Kotov, A.K. Zvezdin, tunable integrated optics nanosecond devices based on magnetic photonic crystals, ENS05, Paris, France, 4-6 December (005). [6] S. B, Borisov, Opt. Spectroscopy, 74, 670 (993). [7] T. Parvini, S. M. Hamidi M. M. Tehranchi, to be submitted in J. Lightwave. Tech. (0). 4

51 PACS Generating and characterizing of nanosecond Pulsed magnetic field with magneto optical Faraday and Rogowski sensors Author, Author, and Author 3 The Authors Affiliations Abstract- According to the requirements of technology in speed up performance of sensors, memories and magnetic switches, we are forced to consider magnetization dynamics. To this purpose, we need generate and measurement of nano and sub nano-pulsed magnetic fields. In this paper, we generate 54ns and 5ns fields with micro coil method and we have been characterized them with magneto optic and electrical methods. Keywords: magneto optical Faraday effect, Rogowski sensor, Nanosecond pulsed magnetic field, Micro coil. PACS No:

52 [6] : ( ) ( ) L. C.. : - [] [] [4] [3]... ( ) ( )...[5].. θ = v uuruur B. dl f θ f ()...

53 (.5).(3). 5 : :3 4. :6. 6..(7 ) : ( 85)

54 :7. / [] Q. Wu, A Novel Magneto-optic Switch Based on Nanosecond Pulse School of Physics and Mechanical & Electrical Engineering, Xiamen University, Xiamen 36005, China. [] M. R. Freeman Picosecond pulsed field probes of magnetic systems (invited), J. Appl. Phys, 75, 694, 994 [3] J.-G. Zhu, Y. Zheng, and G. A. Prinz. Ultrahigh density vertical magnetoresistive random access memory (invited). J. Appl. Phys. 87, 6668 (000). [4] S. E. Irvine and A. Y. Elezzabi Multigigahertz Guided Wave Magnetooptic Modulator IEEE PHOTONICS TECHNOLOGY LETTERS, VOL. 4, NO. 6, JUNE 00 [5] T. Hirota, T. Siraiwa, K. Hiramoto and M. Ishihara, Development of Micro-coil Sensor for Measuring Magnetic Field Leakage, Jpn. J. Appl, 3, , 993 [6] W. Stygar and G. Gerdin, High frequency Rogowski coil response characteristics, IEEE, 0, 40-44, 98 4

55 تررسی تاثیر تغییرات مراحل گرم کردن تر الی وازک ضذ تازتاب متخلخل واو از جىس سیلیکا ه ذی خغيشی حؼيي سصالی خ ا گيش حؼ ی تشتشاى ت شاى خ واسگش ؿوالی ػاصهاى ا شطی اتوی ایشاى پظ گا ػل م ف ى ؼت ای پظ ىذ اپتيه ليضس چکیذ - در ایه تحقیق سپس ت ريش الی وازک ضذ تازتاب متخلخل واو از جىس سیلیکا ( ) SiO ت ريش سل-شل ي تر پای تازی ساخت شذ ي dip coating س وم و در شرایط یکسان در دمای محیط تر ريی الم معم لی آزمایشگا الی وشاوی شذ اوذ. ایه س وم و در س حالت متفايت تا دمای 05 درج ساوتی گراد گرم شذ اوذ. سپس طیف UV-Visible ي تصايیر AFM از آو ا ت ی شذ ي در و ایت تست آستاو تخریة لیسری تا استفاد از لیسر Nd:YAGاوجام شذ ک تاثیر تفايت شرایط گرم کردن در تررسی ا مش د ت د. وليذ اط - ضذ تاصتاب ػيليىا الی هتخلخل الی اصن ا فيلن وذ PACS. The effect of different heating methods on antireflection properties of a nano-porous silica thin film Mahdieh Khatiri, Hossein Razzaghi, and Jahangir Hasani Barbran Optic and laser institute, NSTRI Abstract In this research nano-porous anti-reflection Silica nano-porous films were made base on one-step alkali sol-gel process and the dip-coating method. Three samples were coated with the same conditions on laboratory glass substrates. The samples were heated using three different methods up to 50 centigrade degrees. After preparation we measured the UV- Visible spectrum and took AFM images of the samples. Finally by laser- induced damage threshold tests on these samples we observed the effect of different heating conditions on the samples properties. Keywords: Antireflective silica, porous film, thin film, nano film PACS No:

56 3 تا 5 ت وي 39 دا گا ػيؼتاى تل چؼتاى مقذم 0- ػاخت الی اصن ضذ تاصتاب تا آػتا تخشیة ليضسی تاال عيف گؼتشد تاصتاب یىی اص ه ض ػات ه ن تحميماتی دس صهي ػيؼتن ای ليضس ای پشت اى هی تاؿذ. لتی پشت سی ت ػغح تشخ سد هی و ذ دس حالت ػادی همذاسی اص س ػث س وشد دسكذی خزب همذاسی تاصتاب پيذا هی و ذ. تا پ ؿا ذى ػغح تا الی ای اصن ػؼی هی ؿ د و همذاس ػث س تاصتاب تحت و تشل تاؿذ. دس ه سد الی ای ضذتاصتاب تا فشم ای ى صیشالی ؿي هؼو لی هحيظ ا تاؿذ تا د تاس اػتفاد اص ل ا يي n0 n s ) R خوغ فش ل تا فشم تاتؾ ػو دی) n0 ns تاصتات ای اص ؿي الی كفش وشدى ایي حاكل خوغ ضشیة ؿىؼت الی تایذ دس حذ د. تاؿذ تا تاصتاب دس حالت و یل كفش ؿ د. اها دس عثيؼت هاد ای تا چ يي ضشیة ؿىؼتی خ د ذاسد پایيي تشیي ضشیة ؿىؼت تشای ه اد MgF CaF و دس حذ د.35 هی تاؿذ. ت اتشایي دس حالت هؼو ل داؿتي چ يي الی ایی اهىا پزیش وی تاؿذ[ ]. تشای حل ایي هىل الی ا ی تا س ؿ ایی چ ى الی ا ی تخاس فيضیىی یا ؿيويایی ت ك ست چ ذ الی ا دام هی ؿ د و ضی تؼياس تاالیی داسد ػاخت لغؼ اص ظش ا ذاص هحذ دیت داسد. اػتفاد گؼتشد اص ليضس ای پش ت اى پش ط ای تيي الوللی تضسگی چ ى هحمميي سا تش آى داؿت و ت فىش National Ignition Facility(NIF) اػتفاد اص س ؿ ای آػاى تىشاس پزیش اسصاى تاؿ ذ و تاػث ت خ گؼتشد ت س ؽ ت ليذ الی ای ضذتاصتاب اص عشیك س ؽ ػل - طل ؿذ.الی اصن هتخلخل ػيليىا و ت س ؽ ػل-طل ت ي هی ؿ د داسای خ اف ه حلش ت فشدی هی تاؿذ اص خول : ضشیة ؿىؼت لاتل ت ظين تخلخل تاال ته الی ت دى سػا ؾ گشهایی پایيي عيف گؼتشد ضذ تاصتاب ضشیة دی الىتشیه پایيي آػتا تخشیة ليضسی تاال[ ]. ا ليي تاس اػتثش (Stoeber) تشای ػاخت ضذتاصتاب ته الی اص س ؽ ػل طل اػتفاد وشد. پغ آى هماالت تؼياس صیادی دس ایي صهي ت چاج سػيذ اػت ن چ اى يض تحميك تش س ی ایي ه ض ع اداه داسد صیشا پاساهتش ای هتفا تی دس چگ گی خ اف الی تاثيش گزاس اػت[ 7 ] وچ ى دها ػشػت ا دام الی ا ی هذت صهاى اػتشاحت ػل-طل ؿشایظ دهای و س ؼثت ه اد تىاس سفت دس ت ي ػل طل... دس ایي تحميك ػل طل تش پای ه اد تاصی ت ي ؿذ اػت ػپغ 3 الی تش س ی الم هؼو لی آصهایگا الی ا ی ؿذ تا ػ حالت هتفا ت دس و س گشم گشدیذ اػت. ػپغ تا اػتفاد اص عيف UV- Visible تلا یش تذػت آهذ اص AFM ایي س ذ حشاست د ی تشسػی ؿذ تؼت آػتا تخشیة ليضسی تشای و ا ا دام ؿذ. - ريش ساخت ي آزمایش ای اوجام شذ تر ريی قطعات 0- -ريش ت ی سل شل تشای ت ي ػل طل ػاخت ضذتاصتاب اص د س ؽ هی ت اى اػتفاد وشد:الف-تش پای تاصی ب- تشپای اػيذی ج- تشوية د حالت تاصی اػيذی. دس ایي تحميك اص س ؽ ا ل اػتفاد ؿذ. تشی ات وؼی است ت ػيليىا( TEOS ) آه يان) NH 3 H O ( اتا ل) C H OH (سات تشتية تا ؼثت: 0-40:-5: تا ن هخل ط ؿذ ػپغ دس دهای 88 دسخ ػا تيگشاد ت هذت 8 ػاػت دس حالت سفالوغ لشاس هی گيشد[ 3,4,5 ]. ایي ػل طل دس دهای اتاق ت هذت 8 س ص دس یه ظشف ػشتؼت لشاس هی گيشد ت ك ستی و تثادل ا گشد غثاس تا هحيظ خ د ذاؿت تاؿذ. پغ اص آى اص ػل حاكل عيف خزتی ت ي گشدیذ و پيه خزتی دس خزب ػيليىا دیذ ؿذ و دال تش تىيل رسات ػيليىا هی تاؿذ. - -آماد سازی زیر الی ي الی وشاوی صیش الی ا اص خ غ K9 هی تاؿذ. صیشالی ا اتتذا ؿؼت ی هؼو لی ؿذ ذ ػپغ اػيذؿ یی ؿذ ذ تؼذ اص ایي هشحل ت هذت ػاػت دس دػتگا آلتشاػ يه لشاس گشفت ذ دس آخش تا الىل %95 ؿؼت ؿذ ذ دس آ ى تا دهای 48 خه ؿذ ذ. الی ا ی دس اتاق تويض تا والع 888 ا دام ؿذ. صیش الی ا تاػشػت یىؼاى mm/s تاال ويذ ؿذ ذ. دس ایي هشحل و ا دس آ ى تا دهای 58 دسخ ػا تی گشادخه ؿذ ذ لی ؿشایظ تشای و ا هتفا ت ت د

57 صد ويي و فشا غ اپتيه ف ت يه ایشاى ت وشا پ دويي و فشا غ ه ذػی ف ت يه ایشاى كاف تش هی تاؿذ. تاالتشیي استفاع دس و یه هی تاؿذ و ت 66.8 ا هتش هی سػذ. پاساهتش rms تشای ػ و 3 ت تشتية تشاتش تا:.. nm 3.4 می باشد تذیي ك ست و و ؿواس دس آ ی و اص لثل ت دهای 58 دسخ سػيذ ت د ت هذت 38 دليم لشاس گشفت. و ؿواس دسآ ى تا دهای 58 دسخ ػا تيگشاد 8 دليم دها 58 دسخ تاال سفت لشاس گشفت ػپغ ش تا ت 58 سػيذ و دس ول 3 هشحل ؿذ. و ؿواس 3 دس آ ى دسدهای هحيظ لشاس گشفت ش 3 دليم دها تاال دسخ 58 دليم ت سفت تا دس ای ى دس هذت 38 ػا تيگشاد سػيذ. 3- -طیف UV-Visible و ا خاكيت ضذ تاصتاب سا اص خ د اى داد ذ. عيف و ادس ؿىل دیذ هی ؿ د. وا غ س و دس ؿىل دیذ هی ؿ د و ؿواد ت تشیي دسكذ ػث س سا اى هی د ذ و ایي همذاس ت 95.5% هی سػذ ؿواس 3 ت تشتية دسكذ ای ووتشی سا اى هی د ذ و ا ذ ذ آى اػت و گشم وشدى اگ ا ی تاػث افضایؾ دسكذ ػث س هی ؿ د. ؿىل :تل یش ػغح و تا تيي استفاع 66.8 ا هتش T ؿىل 3 :تل یش و تا تيي استفاع 44.6 nm ؿىل :عيف ػث سی تش حؼة ع ل ه ج و و ؿواس تاالتشیي دسكذ ػث س سادس 488 nm ت 95.5 هی سػذ. 4- -تصايیر AFM تلا یش AFM ت ػظ دػتگا DME هذل DS95-50 گشفت ؿذ اػت. ایي تلا یش ت ض ح اى هی د ذ و و هتخلخل تش اص و و 3 اص توام ػغ ح ؿىل 4 :تل یش و 3 تا تيي استفاع 43 ا هتش 3