تحلیل ساختارهای تشدید مد هدایتی یک بعدی با کنتراست صفر به کمک یک روش همگن‌سازی بهبود یافته

نوع مقاله : علمی-پژوهشی

نویسندگان

1 عضو هیئت علمی دانشگاه فردوسی مشهد

2 گروه مهندسی برق، دانشگاه فردوسی مشهد

10.22034/tjee.2026.67760.5039

چکیده

در این مقاله به کمک یک روش همگن سازی بهبود یافته، رفتار مدی توری پراش یک بعدی پشتیبان تشدید مد هدایتی با ساختار کنتراست صفر مورد بررسی قرار می گیرد. روش پیشنهادی، در مقایسه با روش‌های مبتنی بر نظریه محیط مؤثر (EMT)، از دقت قابل‌ توجهی برخوردار است. بررسی رفتار مدی ساختار نمونه به کمک این روش، تطابق بسیار خوبی را با نتایج حاصل از محاسبات به کمک روش تحلیل موج تزویج‌ شده‌ی دقیق (RCWA) نشان می‌دهد.. از این رو، می‌توان از این روش تحلیلی سریع و دقیق، برای طراحی اولیه‌ی ادوات نوری متناوب در ناحیه‌ی تشدیدی زیرطول‌موج بهره برد.

کلیدواژه‌ها

موضوعات


عنوان مقاله [English]

Analysis of One-Dimensional, Zero-Contrast Guided-Mode Resonant Elements Using an Enhanced Homogenization Method

نویسندگان [English]

  • Mehrdad Shokooh-Saremi 1
  • Atefe Taheri 2
1 Department of Electrical Engineering, Ferdowsi University of Mashhad
2 Department of Electrical Engineering Ferdowsi University of Mashhad
چکیده [English]

In this paper, using an enhanced homogenization method, the behavior of a one-dimensional guided-mode resonant structure with zero-contrast configuration is investigated. The proposed method demonstrates significantly enhanced accuracy compared to conventional Effective Medium Theory (EMT)-based approaches. The modal behavior of the sample structure is analyzed using this method, revealing excellent agreement with rigorous numerical calculations performed via the Rigorous Coupled Wave Analysis (RCWA) method. The proposed enhanced homogenization method serves as an excellent candidate for rapid preliminary design of periodic optical devices and provides an efficient starting point for optimization algorithms. The technique bridges the gap between simplified EMT and time-consuming full-wave simulations, offering a practical tool for resonant photonic structure design.

کلیدواژه‌ها [English]

  • Homogenization
  • optical periodic structures
  • guided-mode resonance