7909

7909

طراحي و شبيه سازي سوييچ نوري بهينه مبتني بر ادوات كريستال فوتوني غير خطي

كارشناسي ارشد

برق - الكترونيك

89

89

محمد نژاد

چكيده: سوييچ نوري كريستال فوتوني با پاسخ زماني فوق سريع و انرژي مصرفي پايين امكان بهره برداري از پهناي باند بيشتر در شبكه هاي مخابرات فيبر نوري را به ما ميدهد. در اين پايان نامه با استفاده از كريستال فوتوني دو بعدي يك سوييچ تمام نوري بهينه با هدف به دست آوردن سرعت سوييچ زني بالا و توان تلفاتي كم پيشنهاد شده است. در محاسبات ساختار باند فوتوني و تحليل مود نقص، از روش بسط امواج تخت و جهت بررسي منحني توان و زمان سوييچ زني، روش تفاضل متناهي در حوزه زمان استفاده شده است. براي طراحي بهينه ساختار كريستال فوتوني، از نمودار نقشه شكاف باند فوتوني كه تابعي از چند پارامتر مهم طراحي است، بهره بردهايم. ساختار سوييچ در ،no = با ضريب شكست خطي 3.6 SiGe مبتني بر كريستال فوتوني مربعي با ميلههايي از جنس r=0.0933mm و شعاع ميلهها a=0.602mm بستري از هوا است. در اين طراحي ثابت شبكه بدست آمده است. عمل سوييچزني مبتنيبر تغيير ضريب شكست غيرخطي، در اثر افزايش شدت نور ورودي صورت ميپذيرد. براي استفاده از اين خاصيت، از ماده پليمري با ضريب شكست غيرخطي بالاي كر ( 2 16 2 n 3 10 (m ) W ) استفاده شده است. = ´ - روش طراحي سوييچ در اينجا مبتنيبر ماخ زندر متقارن بوده كه جهت بدست آوردن بيشينه توان انتقالي كليه ادوات به كار رفته همانند خم و شكافنده بهينه شده است. در ابتدا سوييچ ماخ W ) 1 طراحي شده، كه شدت نور لازم براي سوييچ زني آن × زندر 1 mm 17 است. در ادامه براي از ( بين بردن مود حلقه ماخ زندر متقارن، يك تزويج گر مستقيم طراحي كه با استفاده از تزويج گر 1 پيشنهاد شده كه شدت نور لازم براي × مستقيم و ماخ زندر متقارن يك ساختار سوييچ 2 W ) سوييچزني آن mm 2 طراحي شده است. تغيير × 11 است. در پايان ساختار سوييچ تمام نوري 2 ( W ) فاز لازم براي سوييچزني به ازاي ورودي mm 6.5 رخ ميدهد. اين سوييچها قابليت مجتمع ( كاربرد دارند. WDM شدن در مداراهاي مجتمع نوري را دارا هستند و همچنين در شبكههاي