KFUPM ePrints

Analysis of one and two dimensional bandgap structures using automated method of lines with arbitrary longitudinal discontinuities

Khan, Mohammed Zahed Mustafa (2004) Analysis of one and two dimensional bandgap structures using automated method of lines with arbitrary longitudinal discontinuities. Masters thesis, King Fahd University of Petroleum and Minerals.

[img]
Preview
PDF
8Mb

Arabic Abstract

في هذه الرسالة تم تحليل عدة بنيات تعتمد على فجوة المجال الأحادية والثنائية البعد. في حالة البعد الواحد، قمنا بتحليل الهيئات التالية : محزوز عميق منفصل ومحزوزان عميقان منفصلات تناظرياً ومحزوزان عميقان متصلان لا تناظرياً . أما في الحالة الثنائية البعد، فقد درسنا أثر وجود نواقص خطية ونقطية والتي على شكل U . في جميع بنيات فجوة المجال السابقة الذكر ، تم حساب طيف الاستجابة بما في ذلك معامل إنعكاس النمط ومعامل إرسال النمط والخسارة الناجمة عن التشتت . ونظراً لأن غرضنا في هذا البحث القيام بتحليل بنيات مختلفة، فقد قمنا لهذا الغرض بتطوير طريقة الخطوط بحيث تكون تلقائية. إن برنامج الحاسوب الذي تم تطويره واستخدامه في هذه الرسالة تلقائي وسهل الاستعمال كما أن له القدرة على التعامل مع إنقطاعات طولية عشوائية بطريقة فعالة من الناحية الرقمية . كذلك قمنا في هذا البحث بإضافة بعض التعديلات على طريقة الخطوط منها تعديل في معامل المشتقة الثانية العرضي وكذلك تعديل في الطبقة الماصة المثالية. وبصورة عامة، فإن طيف الإستجابة لهذه البنيات يحتوي على خصائص مهمة منها وجود مجال إرسال داخل فجوة المجال ، مما يجعل هذه البنيات قابلة للإستعمال لبناء مرشحات طول موجية صغيرة الحجم.

English Abstract

In this thesis work, various one dimensional and two dimensional bandgap structures are analyzed. In the one dimensional case, we analyzed a deep grating, symetrically coupled deep grating and asymmetrically coupled deep grating structures. In the two dimensional case, we analyzed the presence of line defects and point defects as well as a U-turn line defect. In all the above bandgap structures, we calculated the spectral response including modal reflectivity, modal transmissivity and the loss due to radiation. Due to the fact that, we need to analyze very different structures, an Automated Method of Lines (MOL) program has been developed for this purpose. This automaticated user-friendly computer program which accounts for arbitrary longitudinal discontinuities in a numerically efficient manner, is used in the thesis work. The MOL with improved features is also discussed in this thesis work. Improved implementation of the transverse second derivative operator and the Perfectly Matched Layer (PML) are discussed. In general, the spectral response of these structures give rise to interesting features such as the presence of transmission resonances within the bandgap, which make them potential candidates for use as compact wavelength filters.



Item Type:Thesis (Masters)
Date:March 2004
Date Type:Completion
Subjects:Electrical
Divisions:College Of Engineering Sciences > Electrical Engineering Dept
Creators:Khan, Mohammed Zahed Mustafa
Committee Advisor:Al-Jamid, Hussain A.
Committee Members:Dawoud, Mahmoud M. and Masoudi, Husain M.
ID Code:10048
Deposited By:KFUPM ePrints Admin
Deposited On:22 Jun 2008 16:55
Last Modified:25 Apr 2011 09:58

Repository Staff Only: item control page