گیت‌ منطقی تمام نوری AND 4 ورودی با استفاده از تشدیدگر حلقوی غیرخطی

نویسندگان

1 دانشگاه تفرش

2 دانشکده مهندسی فناوری های نوین، رئیس دانشکده، دانشگاه تخصصی فناور های نوین آمل

doi
چکیده

در این مقاله با استفاده از بلور فوتونی دو بعدی با شبکه مربعی و میله‌های سیلیکونی در هوا، گیت 4 ورودی تمام نوری AND با ساختار تشدیدگر حلقوی و اثرغیر خطی کر طراحی و شبیه سازی شده است. در ساختار تشدیدگر حلقوی از نانو کریستال سیلیکون (Si-NC) دارای اثر غیر خطی کر، با ضریب غیرخطی استفاده شده است و پارامتر‌هایی نظیر شعاع میله‌ها، ضریب شکست، شعاع حلقه تشدیدگر و ثابت شبکه را برای ساختار مربوطه طوری انتخاب نموده‌ایم که تشدید در بازه پنجره فرکانسی cدر مخابرات نوری ( nm 1550 ) رخ دهد و تزویج مناسب بین حلقه و موجبر ایجاد شود. شبیه سازی به روش تفاضل محدود در حوزه‌ی زمانFDTD) ( و بسط امواج تخت ((PWE در طول موج 1550 نانومتر انجام شده است. اﺛﺮ ﻏﻴﺮﺧﻄﻲ ﻛﺮ در ﻣﺸﺨﺼﻪﻫﺎی ﺧﺮوﺟﻲ باعث اﻳﺠﺎد ﺷﻴﻔﺖ در ﻓﺮﻛﺎﻧﺲتشدید می‌شود. آﺳﺘﺎﻧﻪی ﺷﺪت ﻣﻮج ورودی ﻛﻪ گیت منطقی تغییر وضعیت می‌دهد در حدود mW/µm150 و زمان پاسخ‌دهی حدود ps 85/0 به دست می‌آید. نتایج شبیه‌سازی نشان می‌دهد نسبتاختلاف بین حالت 0 منطقی و 1 منطقی برای این گیت به بیش از dB 28 رسیده است.