Applications of metamaterials in optical waveguide isolator

Joint Authors

al-Khazindar, R. J.
al-Khozondar, Hala J.
Shabat, Muhammad

Source

Journal of al-Aqsa University : Series of Natural Sciences

Issue

Vol. 12, Issue 1 (31 Dec. 2008), pp.35-50, 16 p.

Publisher

al-Aqsa University Deanship of Graduate Studies and Scientific Research

Publication Date

2008-12-31

Country of Publication

Palestine (Gaza Strip)

No. of Pages

16

Main Subjects

Physics

Topics

Abstract AR

عازلات الدليل الموجي البصرية هي وحدات بصرية جوهرية متكاملة في أنظمة اتصال الألياف الضوئية المتقدمة.

تعرض هذه الدراسة عازل بصري متكامل له تركيب بسيط يتكون من ثلاث طبقات: هي شريحة رقيقة من العقيق المغناطيسي محصورة بين الغطاء العازل الخطي و ركيزة الميتامتريل (MTM).

إن معامل الانكسار الفعال لكلتا الحقول الأمامية و الخلفية قد حسب بشكل تحليلي باشتقاق معادلة تشتت المجالات المغناطيسية المستعرضة (TM).

أما الاختلاف (∆β) بين المرحلة الثابتة للانتشار أماما و خلفا فقد حسب بشكل عددي للقيم المختلفة لمعامل السماحية (εs) و النفاذية (μs) لمادة الركيزة المصنوعة من الميتامتريل.

و قد تم رسم Δβ بدلالة سمك الشريحة لقيم مختلفة لكل من μs و εs.

و قد أوضحت النتائج أن قيمة Δβ تتغير بتغيير ثوابت الميتامتريل و تقل مع زيادة سمك الشريحة.

كما أن القيمة القصوى Δβmax تقل مع نقص الفرق بين معامل الركيزة و شريحة العقيق المغناطيسي و تصل إلى أقل قيمة لها عندما تكون قيمة εs تساوي 0.5- نتائج هذه الدراسة تساعد المصممون في اختيار التصميم المثالي للعازل عندما تؤول Δβ إلى الصفر.

Abstract EN

Optical waveguide isolators are vital integrated optic modules in advanced optical fiber communication systems.

This study demonstrates an integrated optical isolator which has simple structure consisting of three layers.

A thin magnetic garnet film is sandwiched between linear dielectric cover and met material (MTM) substrate.

The effective refractive indexes for both forward and backward fields were analytically calculated by deriving the dispersion equation of the transverse magnetic fields (TM).

The difference (Δβ) between the phase constant for the forward and backward propagations was calculated numerically for different values of MTMs permittivity (εs) and permeability (μs).

Δβ is plotted as a function of the film thickness for different values of εs and μs.

Results show that the value of Δβ changes with the parameters of MTMs and decreases as the film thickness increases.

Results also show that Δβmax decreases with decreasing the step difference between the film and the substrate.

Moreover, the lowest value of Δβmax occurs at εs = -0.5.

The findings of this study help designers in selecting the optimal design for the isolator at which Δβ approaches zero.

American Psychological Association (APA)

al-Khazindar, R. J.& al-Khozondar, Hala J.& Shabat, Muhammad. 2008. Applications of metamaterials in optical waveguide isolator. Journal of al-Aqsa University : Series of Natural Sciences،Vol. 12, no. 1, pp.35-50.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-276200

Modern Language Association (MLA)

al-Khazindar, R. J.…[et al.]. Applications of metamaterials in optical waveguide isolator. Journal of al-Aqsa University : Series of Natural Sciences Vol. 12, no. 1 (Dec. 2008), pp.35-50.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-276200

American Medical Association (AMA)

al-Khazindar, R. J.& al-Khozondar, Hala J.& Shabat, Muhammad. Applications of metamaterials in optical waveguide isolator. Journal of al-Aqsa University : Series of Natural Sciences. 2008. Vol. 12, no. 1, pp.35-50.
https://search.emarefa.net/detail/BIM-276200

Data Type

Journal Articles

Language

English

Notes

Includes bibliographical references : p. 49-50

Record ID

BIM-276200