فیلتر فابری - پرو مبتنی بر بلور فوتونی نیمه هادی

در این مقاله بلورهای فوتونی نیمه هادی آلائیده با ساختار air(ab)^n air تحت یک میدان مغناطیسی خارجی مطالعه شده است، به‌طوری که لایه a دی‌الکتریک (شیشه کوارتز)، لایه b نیمه هادی آلائیده (گالیم آرسناید نوع n) و n تعداد تناوب لایه‌ها است. نشان دادیم که تحت میدان خارجی، نیمه هادی مانند لایه تک منفی و ساختار مانند فیلتر چندکاناله عمل می‌کند. طوری که در طیف تراگسیلی این فیلتر n-1 تا پیک تشدیدی تیز شانه-مانند به ازای n>1 ظاهر می‌شود. همچنین نتایج عددی نشان داد که فرکانس‌های تشدیدی با تغییر میدان مغناطیسی اعمالی و چگالی الکترونی می‌توانند قابل تنظیم شوند به این صورت که افزایش میدان مغناطیسی و چگالی الکترونی به ترتیب منجر به جابه‌جایی قرمز و آبی مدهای تشدیدی می‌شوند. فیلتر فابری پروی پیشنهادی در مقایسه با فیلترهای معمول چندکاناله مبتنی بر بلورهای فوتونی یک ساختار چند لایه‌ای بدون نقص است.

fabry-perot filter based on doped semiconductor photonic crystal

a one-dimensional doped semiconductor photonic crystal under an external static magnetic field is investigated. the considered photonic crystal has a structure of air/(ab)n/air, where a is a dielectric layer (quartz glass), b is a doped semiconductor (ngaas), and n is the stack number. we show that the doped semiconductor behaves like single negative layer and the structure behaves as a multichannel filter under the external static magnetic field. so that, the transmission spectra of this filter appear as n-1 comb-like sharp resonance peaks for n>1. also, numerical results show that the resonance frequencies can be tuned by varying the external magnetic field and the electron density of the semiconductor in such a way that the increase of the magnetic field and the electron density will cause the resonance frequencies to be red-shifted and blue-shifted, respectively. the proposed fabry-perot filter, in comparison to the usual multichannel filters based on photonic crystal, is a defect-free multilayer structure.