دانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Impacts of Structural Parameters on Mode Characteristics of Photonic Crystal Fibers in the Telecommunication Regionتأثیر پارامترهای ساختاری بر مشخصههای مدی تارهای بلور فوتونی در ناحیه مخابراتی9163445FAحسنپاکارزادهاستادیار، فیزیک، دانشگاه صنعتی شیرازرضواندرخشاندانشجوی کارشناسی ارشد، فیزیک، دانشگاه صنعتی شیرازJournal Article20170226<span>Photonic crystal fibers (PCFs) are new class of optical fibers which have great potentials and various applications. In this article, we investigate and simulate the impacts of structural parameters on mode characteristics of PCFs in telecommunication region that little attention has been paid to it by using CUDOS MOF software. Here, PCFs are simulated in two different schemes: one with increasing the number of air rings in the cladding area and the other one with increasing the filling fraction; and then the best PCF for the single-mode operation in telecommunication region with the lowest confinement loss is introduced. Also, the wavelength dependence of the loss, effective mode area, and effective mode refractive index is simulated. The results show that with increasing the number of air rings in the cladding as well as the air filling fraction, the PCF losses, effective mode area, and effective mode refractive index are decreased. Moreover, with increasing the wavelength, the effective refractive index is decreased while and the loss and the effective mode area are increased. </span><span lang="FA">تارهای بلور فوتونی </span><span dir="LTR">(PCFs)</span><span> <span lang="FA">دستهای از تارهای نوری هستند که دارای قابلیتهای فوقالعاده و کاربردهای متنوع هستند. در این مقاله تأثیر پارامترهای ساختاری این تارها برمشخصههای مدی آنها در ناحیۀ مخابراتی را که تا به امروز کمتر مورد توجه واقع شده است، با استفاده از نرم افزار </span></span><span dir="LTR">CUDOS MOF</span><span> <span lang="FA">بررسی و شبیهسازی میکنیم. در این جا تارهای بلور فوتونی در دو طرح مختلف یکی با افزایش تعداد حلقه حفرههای هوا در ناحیۀ غلاف و دیگری با افزایش کسر پرشدگی هوا مطالعه میشوند و بهترین تار بلور فوتونی را برای حالت تکمد در ناحیۀ مخابراتی با کمترین افت حبسشدگی معرفی میکنیم. همچنین وابستگی طول موجی افت، سطح مقطع مؤثر و ضریب شکست مؤثر مد را نیز شبیهسازی میکنیم. نتایج نشان میدهد که با افزایش تعداد حلقه حفرههای هوا در غلاف و نیز افزایش کسر پرشدگی هوا، افت و سطح مقطع و نیز ضریب شکست مؤثر مد کاهش مییابد. به علاوه، ضریب شکست مؤثر با طول موج کاهش و سطح مقطع مؤثر و افت با طول موج افزایش مییابند.</span></span>https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3445_cc3ff22620ce7b089c995df934a40252.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Simulation of Micro-Displacement Sensor Using Photonic Crystalsشبیهسازی میکرو سنسور اندازهگیری با استفاده از بلور فوتونی17223447FAزهرهدرانیگروه مهندسی برق، دانشگاه پیام نورJournal Article20170226In this paper, we designed a micro-displacement sensor using of two-dimensional photonic crystal structures. This structuer is a hexagonal that on each side located seven holes osilicon. The holes made of air that have been arranged in silicon background. The holes have been arranged in a triangular arrangement. In this micro sensor, first by using the finite difference time domain simulation method, optimal values for frequency and lattice constant of photonic crystal were calculated. The intensity of propagating waves was obtained in two micrometers of left side of the structure. In the meantime, the output intensity is as a linear function of the displacement. the sensitivity was obtained as . The values of this structure showed that at a proper operating wavelength, the structure could be used as the micro - displacement sensor that also has very good sensitivity.
The micro - displacement sensor is an important measurement system in many applications such as the micro – electro - mechanical systems, aerospace, structure health monitoring, and many engineering fields.در این مقاله با استفاده از ساختارهای بلور فوتونی دو بعدی، یک میکروسنسور جابهجایی طراحی کردیم. این ساختار شامل یک ششضلعی است که در هر ضلع آن 7 حفره قرار گرفته است. جنس حفرهها هواست که در یک زمینۀ سیلیکونی قرار داده شده است. حفرهها در یک آرایش مثلثی چیده شدهاند. در این میکروسنسور ابتدا با استفاده از شبیهسازی روش تفاضل محدود حوزۀ زمان مقادیر بهینه فرکانس کاری و ثابت شیکه بلور فوتونی محاسبه شد. شدت موج منتشر شده در فاصله دو میکرومتری سمت چپ ساختار به دست آمد. در این فاصله تغییرات موج منتشر شده نسبت به جابجایی تغبیرات خطی داشت. حساسیت این سنسور به دست آمد. بنابر مقادیر به دست آمده این ساختار در طول موج مناسب قابلیت استفاده به عنوان میکروسنسور را دارد که از حساسیت بسیار خوبی نیز برخوردار است.
این میکروسنسور جابجایی در سیستمهای اندازهگیری مانند سیستمهای میکروالکترومکانیکی، فضایی - هوایی، مانیورینگ سلامتی و نیز در بسیاری از حوزههای مهندسی کاربرد دارد.https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3447_58d2a4dfd46a0ab4974542ab8f7727aa.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Dust - Acoustic Solitary Waves in Dusty Plasma with Variable Dust Chargeامواج سالیتاری آکوستیک - غباری در پلاسمای غباری با بار غبار متغیر23323448FAقاسمفروزانیدانشیار، فیزیک دانشگاه پیام نور8810 4901 0003 0000ملوسمحمدیکارشناسی ارشد، فیزیک دانشگاه بوعلی سیناJournal Article20170226In this article we are going to consider dust acoustic solitary wave in dusty plasma whose constituents are inertial negative charged dust particles, Boltzmann distributed electrons and non-thermal distributed ions with variable dust charge. Using reductive perturbation method, we have obtained Korteweg-de Veries (kdv) and modified kdv (mkdv) equations. <br />A Sagdeev potential for the system and stability conditions for solitonic solution are also derived.در این مقاله امواج سالیتاری آکوستیک غباری در پلاسمای غباری، که شامل ذرات غبار باردار منفی، الکترونهای توزیعشده بولتزمنی و یونهای توزیع شده غیر - حرارتی با بار غبار متغیر است، بررسی شده است. با استفاده از روش کاهش اختلال، معادله kdv و نوع تعمیم یافته آن به دست آمده است. <br />پتانسیل سقدیاف و شرایط پایداری برای حل سالیتونی مورد بررسی قرار گرفته است.https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3448_8a5943b82e372f686bfe4aef722c9638.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Fabrication and Investigation of the Physical Properties and Electrical Resistance of Zinc Oxide Nanowiresساخت و بررسی خواص فیزیکی و مقاومت الکتریکی نانوسیمهای اکسید روی33383449FAمهدیسودمنداستادیار، فیزیک، دانشگاه پیام نورJournal Article20170226<span>In this article, the zinc oxide nanowires synthesis into the nanoporous anodic alumina template using the two-step anodization method. The physical properties of zinc oxide nanowires investigated by scanning electron microscopy, X- ray diffraction and energy dispersive X-ray spectroscopy and versus of electrical resistance with temperature by designing devices. Results show that the zinc oxide nanowires have 66 nm in diameter and 1-6 µm in length, and according to the result of spectroscopies, hexagonal structures (wurtzite) with high purity. Also, Resistance characteristics also vary with substrate temperature and with increasing temperature , the current flowing through the zinc oxide nanowires also increases therefore decreasing resistance.</span><span lang="FA">در این مقاله، نانوسیمهای اکسید روی درون قالب نانوحفرهای آلومینای آندایز شده به روش آندایز دو مرحلهای سنتز شدند. ویژگیهای فیزیکی نانوسیمهای اکسید روی با استفاده از تصاویر میکروسکوپ الکترونی روبشی، طیف پراکندگی پرتو ایکس و طیفسنجی پراش انرژی پرتو ایکس و همچنین تغییرات مقاومت الکتریکی با دما توسط سامانه طراحی شده، مورد بررسی قرار گرفت. نتایج نشان میدهد که نانوسیمهای اکسید روی دارای قطر 66 نانومتر و طول یک تا شش میکرومتر است و طبق طیفسنجیهای انجام شده، نانوسیمهای اکسید روی دارای ساختار شش گوشی ورتزایت با خلوص بالا هستند. همچنین مقاومت الکتریکی نانوسیمها با دما تغییر میکند، به طوریکه با افزایش دما، جریان عبوری از نانوسیمهای اکسید روی افزایش یافته، در حالیکه مقاومت الکتریکی کاهش مییابد.</span>https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3449_22a6b596e2b5ed5471031a3a661ff919.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Numerical Simulation of Ambient Pressure Dependence of Output Parameters in Static Single Bubble Sonoluminescenceشبیهسازی عددی وابستگی پارامترهای خروجی تک حباب سونولومینسانسی ساکن به فشار محیطی39443450FAمرتضیپیشبینیمربی، فیزیک، دانشگاه پیام نورJournal Article20170226<span>In this investigation by using a hydrochemical simulation the effect of the ambient pressure on the output parameters in Ar single bubble sonoluminescence in water at room temperature has been studied. By considering three dominant instabilities including diffusion, shape and Bjerknes in the phase diagram the initial conditions for stable bubble are considered. In addition the intensity of light emission at the moment of collapse is numerically calculated by electron-atom bremsstrahlung, electron-ion bremsstrahlung and radiative recombination. Calculation shows that in good agreement with previous observed evidence the expansion ratio, maximum temperature and emission light intensity are remarkably higher for lower ambient pressure and difference between the maximum and minimum temperature and intensity are about 4000K and 12 orders of magnitude respectively.</span><span lang="FA">در این تحقیق با استفاده از مدل هیدروشیمیایی به بررسی تحول درونی حباب و شبیهسازی عددی وابستگی مشخصههای تک حباب ساکن سونولومینسانسی گاز نجیب آرگون حل شده در سیال آب به فشار محیطی در دمای اتاق پرداختیم. با بررسی سه ناپایداری انتشاری، شکلی و مکانی از طریق نمودار فاز شرایط اولیه را برای داشتن حباب سونولومینسانسی پایدار به دست آورده و برای محاسبه شدت تابش گسیلی در لحظه فروریزش از سه مکانیسم تابش برم اشترلانگ الکترون- اتم، برم اشترلانگ الکترون- یون و بازترکیب تابشی استفاده کردهایم. نتایج حاصل نشان میدهد که در انطباق با نتایج تجربی، کاهش فشار محیطی منجر به افزایش نسبت بسط، بیشینه دما و شدت تابش گسیلی گاز آرگون در لحظه فروریزش میشود و اختلاف دما و شدت بین کمینه و بیشینه فشار محیطی به ترتیب حدود </span><span dir="LTR">K</span><span lang="FA">4000 و 12 مرتبه دامنه است.</span>https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3450_da868455fee3ecdc1f4e808796a2455e.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121The Investigation of Macroscopic Polarization in AlN, GaN and AlGaN Semiconductors and Aluminum Concentration Effect on Band Gap and Macroscopic Polarization in the AlxGa1-xNبررسی قطبش ماکروسکوپیک در نیمههادیهای آلومینیم نیترید،گالیم نیترید و آلومینیم گالیم نیترید و تأثیر میزان غلظت آلومینیم بر گاف نواری و قطبش ماکروسکوپیک در نیمههادی آلومینیم گالیم نیترید45543451FAسید علیهاشمیزاده عقدااستادیار، فیزیک، دانشگاه پیام نورطاهرشعبانیکارشناسی ارشد، فیزیک، دانشگاه پیام نوراحمدیزدانیدانشیار، فیزیک، دانشگاه تربیت مدرسJournal Article20170226In this research we studied the electronic – crystalline structure in the semiconductor compounds of gallium nitride, aluminum nitride and aluminum gallium nitride, those have spontaneous polarization in 0001 axis and good piezoelectric properties. We used the Wien2k package, which works based on the density functional theory and the Berry’s phase approach to investigate Structural parameters, band gap, Operating and intensity of polarization for aluminum nitride, gallium nitride and aluminum gallium nitride semiconductors. Also, we studied their interaction in replacement of aluminum cation in triple semiconductor of aluminum gallium nitride. The results of the calculations showed that the rate of spontaneous and piezoelectric polarization and total macroscopic polarization in nitride semiconductors is high. We used two concentrations of aluminum as 12.5 and 37.5 percent in the ternary compound of Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>N to calculate the polarization. Moreover, our calculations showed, that when the amount of aluminum cations increases, the polarization increases too. We also found that a higher share of the macroscopic polarization is attributed to the spontaneous polarization. In addition to, the spontaneous polarization in this case has a non-linear and quadratic relationship with concentration. Moreover, our calculations for band gap of compounds showed that in all of them the band gap is on Γ axis and straight, when the amount of aluminum cations decreases in Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>N, the band gap energy decreases too.در این مقاله ساختار الکترونی -کریستالی ترکیبهای نیمههادی گالیم نیترید، آلومینیوم نیترید و آلومینیوم گالیم نیترید که قطبشپذیری خودبهخودی در راستای محور 0001 دارند و از خصلت پیزوالکتریکی خوبی برخوردار هستند، مورد مطالعه قرار گرفتند. بررسی پارامترهای ساختاری، گاف نواری، عامل قطبشپذیری و شدت آن برای نیمههادیهای دوگانه آلومینیوم نیترید، گالیم نیترید و تأثیر متقابل آنها در جایگزینی گالیم با آلومینیوم در نیمههادی سهگانه آلومینیوم گالیم نیترید از طریق نظریة تابعی چگالی در بهکارگیری نرمافزار Win2k و با رویکرد فاز بری انجام پذیرفت. نتایج حاصل از محاسبات نشاندهندة میزان بالای قطبشپذیری خودبهخودی و پیزوالکتریکی و در مجموع قطبش ماکروسکوپیک در این نیمههادیهای نیتریدی بود. محاسبة قطبش برای ترکیب سهتایی آلومینیوم گالیم نیترید با غلظت آلومینیوم در ترکیب به اندازة 5/37 و 5/12 درصد به منظور بررسی اثر غلظت آلومینیوم بر پارامترهای ذکر شده انجام گرفت. نتیجة این محاسبات نیز نشان داد که میزان قطبش در این آلیاژ سهتایی نیتریدی (Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>N) با افزایش میزان آلومینیوم در ترکیب افزایش مییابد. سهم زیادی از قطبش ماکروسکوپیک مربوط به قطبش خودبهخودی است، ضمن اینکه مقدار قطبش خودبهخودی با میزان غلظت کاتیون آلومینیوم در ترکیب، یک وابستگی غیرخطی دارد. همچنین محاسبات ساختار نواری ترکیبات نشان داد که در همگی آنها گاف نواری در راستای Γ و مستقیم است و با کاهش میزان غلظت آلومینیوم در ترکیب نیمرسانای Al<sub>x</sub>Ga<sub>1-x</sub>N، میزان آن کاهش مییابد.https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3451_34a43227b3d6ed7005d9bb0f22a9f4c1.pdfدانشگاه پیام نورفصلنامه علمی اپتوالکترونیک2783-17521220161121Magnetic Solitons for Non Heisenberg Anisotropic Hamiltonians in Linear Quadrupole Excitationsسالیتونهای مغناطیسی برای هامیلتونینهای غیرهایزنبرگی غیرهمسانگرد در برانگیختگیهای چهارقطبی خطی55593452FAیوسفیوسفیاستادیار، فیزیک جامد، دانشگاه پیام نورJournal Article20170226We discuss system with non-isotropic non-Heisenberg Hamiltonian with nearest neighbor exchange within a mean field approximation process. We drive equations describing non-Heisenberg non-isotropic model using coherent states in real parameters in general form and then obtain dispersion equations of spin wave of dipole and quadrupole branches for a small linear excitation from the ground state. In final, soliton solution for quadrupole branches for these linear equations obtained.<span lang="FA">در این مقاله سیستم با هامیلتونین غیرهایزنبرگی غیرهمسانگرد که دارای تبادل نزدیکترین همسایه است، با استفاده از تقریب میدان میانگین بررسی شده است. ابتدا در حالت کلی معادلاتی که مدل غیرهایزنبرگی غیرهمسانگرد را توصیف میکنند با استفاده از حالتهای همدوس در پارامتر حقیقی محاسبه میکنیم و سپس معادلاتی که شاخههای دوقطبی و چهارقطبی موج اسپین را برای برانگیختگیهای خطی کوچک از حالت پایه (خلاء) توصیف میکنند، به دست میآوریم. در نهایت با استفاده از معادلات خطی شده، جواب سالیتونی برای شاخه چهارقطبی محاسبه میکنیم. </span>https://jphys.journals.pnu.ac.ir/article_3452_9f7031171f73e89cb90c6f568faf0fe8.pdf