الفهرس 
Chapter (1) IntroductionOnly 14 pages are availabe for public view
 |  | from | 121 |  |  |
| | | from | 121 | | |
Abstract
أثارت تقنيات البلازمونيات اهتمامًا كبيراً في الأوساط العلمية نظرًا للإستخدامها في العديد من النبائط الفوتونية ذات خصائص بصرية مميزة. في الأطروحة الحالية ، تم اقتراح تصميمين لنبائط بلازمونية ومحاكاتهما باستخدام حزمة برامج كومسول متعددة الفيزياء المبنية علي طريقة الفروق المحدودة ذات الإتجاهية الكاملة . خلال التصميم الأول تم اقتراح وتحليل مرشح خطي بلازموني، وتم استخدام التصميم المقترح كمستشعر لتحديد نوع الزيوت وكذلك مستشعر حيوي للكشف عن تهجين الحامض النووي. و قد تم تحليل الخصائص الضوئية لهذه النبائط عند تغيير الأبعاد الهندسية لها و كذلك دراسة تأثير الطول الموجي للضوء المستخدم. كما تم حساب الحساسية S وعامل الجودة Q للمستشعرات المقترحة و عامل التميز FoM الذي يعبر عن النسبة بين حساسية المستشعر وعامل الجودة. يوفر مستشعر الزيت المقترح حساسيىة عالية ( S = 918 nmRIU-1 و Q = 2244 و FoM = 1540.87 RIU-1). بالإضافة إلى ذلك ، كما يتميز المستشعر الحيوي بحساسية عالية ( S = 1231.09 nmRIU-1 و Q = 1140 وFoM = 1066.62RIU-1) بحد اكتشاف(5.995 × 〖10〗^(-6) RIU). لذلك ، فإن المستشعرات المقترحة لها مزايا عديدة من حيث الحساسية العالية S و الجودة العالية Q و FoM و كذلك سهولة التصنيع باستخدام التكنولوجيا الحالية. و تم أيضًا عرض تحليل مقارن بين التصميمات لمقترحة و النبائط البلازمونية المنشورة سابقا للتأكيد علي الخصائص الفريدة التي تقدمها النبائط التي تم تصميمها. تعد المُعدِّلات الكهروضوئية modulator مكونات أساسية في أنظمة الإتصالات. في هذه الأطروحه ، تم تقديم وتحليل معدلات بلازمونية plasmonic EOM)) متعددة النطاقات عالية الكفاءة ذات حجم مدمج . يقدم الفصل تصميم مقترح جديد لمعدل ضوئي بلازموني باستخدام طبقة Indium Tin Oxide (ITO) المستقيمة وطبقة (grating ITO) لتوفير عملية تعديل فعالة. و تعتمد عملية التعديل على تطبيق جهد خارجي للتحكم في معامل الانكسار لطبقة ITO. و قد تم محاكاة التصميم المقترح باستخدام طريقة العناصر المحدودة (FEM) ذات الإتجاهية التامة. كما تم دراسة أبعاد التصميم لتحقيق عمق تعديل (MD) عالي و بمعامل فقد (IL) قليل خلال حجم مدمج و ذلك من خلال الحصول علي قمم رنين متعددة . يوفر التصميم المقدم بطبقات ITO المستقيمة عمق تعديل (MD) يبلغ (5.229 ديسيبل ، 4.516 ديسيبل ، 3.979 ديسيبل و 3.010 ديسيبل) عند أطوال موجية (820 نانومتر ، 900 نانومتر ، 1280 نانومتر ، 1420 نانومتر) ، على التوالي. أما عند استخدام طبقة ITO grating فإن التصميم المقترح يحقق أعلي MD (7.447 ديسيبل ، 7.212 ديسيبل ، 6.989 ديسيبل و 5.528 ديسيبل) باستخدام أطوال موجية (820 نانومتر ، 900 نانومتر ، 1300 نانومتر و 1500 نانومتر. )، على التوالى. كما يمكن التحكم في الإشارات الضوئية من خلال نطاق الأشعة تحت الحمراء القريبة (NIR) ضمن نطاق الطول الموجي من 800 نانومتر إلى 1650 نانومتر. وتتكون الرسالة من تسعون صفحة باللغة الانجليزية و موصفة على النحو التالى: الفصل (1): (مقدمة ) يقدم مقدمة عامة عن الدليل الموجي البلازموني وأسباب ومميزات استخدام البلازمونيات وبيان ايضا المشكلات والتحديات التي تواجهها ثم نبذه عن أهداف الرسالة والمساهمات التي تحققت خلالها. كما يستعرض الفصل مخطط عام الرسالة. الفصل (2): (الخلفيه النظريه للبلازمونيات) يعرض مقدمه موجزه عن أساسيات البلازمونيات بما في ذلك التفسيرات الفيزيائية والرياضية لانتشار الموجات وتكوين الموجات البلازمونية السطحية SPPs. وكذلك تم مناقشة خصائص SPPs واشتقاق علاقة تشتت SPPs بإستخدام معادلات ماكسويل ..علاوة علي ذلك تمت مراجعة انواع مختلفة من المرشدات الموجية البلازمونية وبعض التطبيقات المختلفة. اﻟﻔﺼﻞ (3): (التقنيات العدديه وطرق المحاكاه) يتضمن الفصل طرق المحاكاه الرقميه المستخدمه في تحليل النبائط المقترحة ثم عرض منهجية المحاكاه وأمثله التحقق بالاستعانة بابحاث علمية منشوره سابقا باستخدام برنامج كومسول. الفصل (4): مرشح بلازموني فعال لتطبيقات الاستشعار يقدم الفصل تصميماً لمرشح خطي بلازموني ذو كفاءة عالية مع سهولة التصنيع. كما تم استخدام المرشح المقترح كمستشعر للكشف عن نوع الزيت و أيضا كمستشعر حيوي للكشف عن تهجين الحمض النووي. الفصل (5): معدل بلازموني كهروضوئي فعال باستخدام شرائحITO يتم شرح أولاً مقدمة لأنواع مختلفة من المعدلات البصرية الكهروضوئية البلازمونيه ثم شرح الطبقة النشطة الكهروضوئية ITO. بعد ذلك يقدم الفصل تصميم مقترح جديد لمعدل ضوئي بلازموني باستخدام طبقة ITO المستقيمة وطبقة (grating ITO) وشرح الفرق في النتائج لكلتا الحالتين وحساب عمق التعديل (MD) وفقدان الإدراج (IL) ونسبة الانقراض (ER). الفصل السادس””الملخص والاقتراحات المستقبلية””: يتناول هذا الفصل ملخص عام للرسالة مشتملاً على أهم النتائج البحثية التي تم التوصل اليها ، كما يقدم الفصل الاقتراحات لاتجاهات البحث المستقبلية.