طراحی و شبیه‌سازی مقایسه‌کننده تک‌بیتی تمام نوری فوق سریع با استفاده از تشدیدگرهای حلقوی بلور فوتونی

نویسندگان

1 استادیار، گروه مهندسی برق، دانشکده فنی و مهندسی، دانشگاه آزاد اسلامی واحد شهرکرد،شهرکرد، ایران

doi
چکیده

در این مقاله یک طرح جدید از یک مقایسه‌کننده تک‌بیتی تمام نوری فوق سریع ارائه می‌شود که بر اساس تشدیدگرهای حلقوی بلور فوتونی متشکل از شیشه‌های آلائیده با ضریب غیرخطی بالا ساخته می‌شود. ساختار کلی این مقایسه‌کننده شامل دو ورودی، چهار تشدیدگر حلقوی همراه با تعدادی موج‌بر برای مقایسه و سه خروجی برای ارائه نتیجه است که همه در بستر بلور فوتونی ایجاد شده‌اند. با استفاده از روش عددی بسط امواج تخت ساختار باندی آن محاسبه و نتایج حاصل شده نشان می‌دهند که بلور فوتونی پایه دارای شکاف باند فوتونی در مد پلاریزه TM در پنجره  طول‌موجی باند S، C و L است و برای کاربردهای مخابراتی ابزاری مناسب می‌باشد. برای حل معادلات ماکسول از روش تفاضلی محدود در حوزه زمان استفاده شده است که هدف از آن بررسی رفتار انتشاری نور درون ساختار نهایی است. نتایج مطالعات عددی نشان می‌دهند ساختار طراحی شده دارای پاسخ زمانی بسیار کوتاه 3 پیکوثانیه است که نسبت به تمامی مقایسه‌کننده­های طراحی‌شده تاکنون شامل مقایسه­کننده‌های الکترونیکی، و تمام نوری از سرعت بالاتری برخوردار است. همچنین مساحت نسبتاً کوچک آن‌که در حدود 826 میکرومتر مربع است، استفاده از آن در طراحی مدارهای فوتونیکی مجتمع را ممکن می‌سازد.