Show simple item record

Pokročilé simulace fotonických struktur metodou FDTD
dc.contributor.advisorVeis, Martin
dc.creatorVozda, Vojtěch
dc.date.accessioned2017-05-26T10:08:29Z
dc.date.available2017-05-26T10:08:29Z
dc.date.issued2015
dc.identifier.urihttp://hdl.handle.net/20.500.11956/62062
dc.description.abstractMetoda konečných diferencí v časové doméně (Finite-Difference Time-Domain method - FDTD) vychází z numerického řešení Maxwellových rovnic a v dnešní době je často používána k simulaci optické odezvy od fotonických struktur. Tato práce poskytuje rychlý úvod do FDTD a několika nejdůležitějších rozšíření, které ji činí velmi univerzální. Z důvodu získání podrobnější analýzy fotonických struktur, je zde také zmíněna metoda matic přenosu (transfer matrix method - TMM). Kód je nejdříve otestován na jednoduchý strukturách, kde může být řešení porovnáno s jinými, ať už numerickými či analytickými metodami. Odladěný kód je použit na vylepšení fotonikých krystalů užitých pro zvýšení citlivosti biosenzorů založených na změně indexu lomu zkoumané látky. V neposlední řadě jsou zkoumány vlastnosti (citlivost a Q-faktor rezonančního maxima) děrovaného vlnovodu v jedno-, dvou- a tří-dimenzionální simulaci. Je ukázáno, že i tato jednoduchá struktura může na poli biosenzorů soupeřit s komplexními fotonickými krystaly. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)cs_CZ
dc.description.abstractFinite-Difference Time-Domain method (FDTD) is based on numerical solution of Maxwell's equations, nowadays widely used for simulating optical response of photonic structures. This paper provides brief introduction to the FDTD method and several important extensions which make the basic code much more versatile. In order to broaden analysis of photonic structures, transfer matrix method (TMM) is also involved. The code is firstly tested using simple model structures which optical response might be compared with different numerical or even analytical approaches. Debugged code is used to improve photonic crystals for enhanced sensitivity of biosensing devices based on refractive index changes of sensed medium. Last but not the least, properties (sensitivity and Q-factor of resonant peak) of holey waveguide are investigated in one-, two- and three-dimensional simulation. It is shown here, that even this simple structure may compete with complex photonic crystals in the field of biosensors. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)en_US
dc.languageEnglishcs_CZ
dc.language.isoen_US
dc.publisherUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.subjectFDTDcs_CZ
dc.subjectTMMcs_CZ
dc.subjectfotonické strukturycs_CZ
dc.subjectbiosensorycs_CZ
dc.subjectFDTDen_US
dc.subjectTMMen_US
dc.subjectphotonic structuresen_US
dc.subjectbiosensorsen_US
dc.titlePokročilé simulace fotonických struktur metodou FDTDen_US
dc.typediplomová prácecs_CZ
dcterms.created2015
dcterms.dateAccepted2015-06-10
dc.description.departmentInstitute of Physics of Charles Universityen_US
dc.description.departmentFyzikální ústav UKcs_CZ
dc.description.facultyMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
dc.description.facultyFaculty of Mathematics and Physicsen_US
dc.identifier.repId141106
dc.title.translatedPokročilé simulace fotonických struktur metodou FDTDcs_CZ
dc.contributor.refereeRichter, Ivan
dc.identifier.aleph002005946
thesis.degree.nameMgr.
thesis.degree.levelnavazující magisterskécs_CZ
thesis.degree.disciplineOptika a optoelektronikacs_CZ
thesis.degree.disciplineOptics and Optoelectronicsen_US
thesis.degree.programFyzikacs_CZ
thesis.degree.programPhysicsen_US
uk.faculty-name.csMatematicko-fyzikální fakultacs_CZ
uk.faculty-name.enFaculty of Mathematics and Physicsen_US
uk.faculty-abbr.csMFFcs_CZ
uk.degree-discipline.csOptika a optoelektronikacs_CZ
uk.degree-discipline.enOptics and Optoelectronicsen_US
uk.degree-program.csFyzikacs_CZ
uk.degree-program.enPhysicsen_US
thesis.grade.csVýborněcs_CZ
thesis.grade.enExcellenten_US
uk.abstract.csMetoda konečných diferencí v časové doméně (Finite-Difference Time-Domain method - FDTD) vychází z numerického řešení Maxwellových rovnic a v dnešní době je často používána k simulaci optické odezvy od fotonických struktur. Tato práce poskytuje rychlý úvod do FDTD a několika nejdůležitějších rozšíření, které ji činí velmi univerzální. Z důvodu získání podrobnější analýzy fotonických struktur, je zde také zmíněna metoda matic přenosu (transfer matrix method - TMM). Kód je nejdříve otestován na jednoduchý strukturách, kde může být řešení porovnáno s jinými, ať už numerickými či analytickými metodami. Odladěný kód je použit na vylepšení fotonikých krystalů užitých pro zvýšení citlivosti biosenzorů založených na změně indexu lomu zkoumané látky. V neposlední řadě jsou zkoumány vlastnosti (citlivost a Q-faktor rezonančního maxima) děrovaného vlnovodu v jedno-, dvou- a tří-dimenzionální simulaci. Je ukázáno, že i tato jednoduchá struktura může na poli biosenzorů soupeřit s komplexními fotonickými krystaly. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)cs_CZ
uk.abstract.enFinite-Difference Time-Domain method (FDTD) is based on numerical solution of Maxwell's equations, nowadays widely used for simulating optical response of photonic structures. This paper provides brief introduction to the FDTD method and several important extensions which make the basic code much more versatile. In order to broaden analysis of photonic structures, transfer matrix method (TMM) is also involved. The code is firstly tested using simple model structures which optical response might be compared with different numerical or even analytical approaches. Debugged code is used to improve photonic crystals for enhanced sensitivity of biosensing devices based on refractive index changes of sensed medium. Last but not the least, properties (sensitivity and Q-factor of resonant peak) of holey waveguide are investigated in one-, two- and three-dimensional simulation. It is shown here, that even this simple structure may compete with complex photonic crystals in the field of biosensors. Powered by TCPDF (www.tcpdf.org)en_US
uk.file-availabilityV
uk.publication-placePrahacs_CZ
uk.grantorUniverzita Karlova, Matematicko-fyzikální fakulta, Fyzikální ústav UKcs_CZ


Files in this item

Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail
Thumbnail

This item appears in the following Collection(s)

Show simple item record


© 2017 Univerzita Karlova, Ústřední knihovna, Ovocný trh 3-5, 116 36 Praha; email: dspace (at) is.cuni.cz

Za dodržení všech ustanovení autorského zákona jsou zodpovědné jednotlivé složky Univerzity Karlovy. / Each constituent part of Charles University is responsible for adherence to all provisions of the copyright law.

Upozornění / Notice: Získané informace nemohou být použity k výdělečným účelům nebo vydávány za studijní, vědeckou nebo jinou tvůrčí činnost jiné osoby než autora. / Any retrieved information shall not be used for any commercial purposes or claimed as results of studying, scientific or any other creative activities of any person other than the author.

DSpace software copyright © 2002-2015  DuraSpace
Theme by 
@mire NV