سامانه توزیع پالس ساعت نوری با استفاده از دیودهای بهمنی تک فوتون در فن‌آوری CMOS

نویسندگان

1 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه علم و صنعت ایران

2 دانشکده مهندسی برق - دانشگاه علم و صنعت ایران

doi
چکیده

یک سامانه توزیع پالس ساعت با استفاده از دیودهای بهمنی تک‌فوتون قابل پیاده‌سازی در فن‌آوری استاندارد سیماس بدون استفاده از ادوات متمرکزکننده نوری ارائه شده‌است. این سیستم بدون نیاز به پیاده‌سازی موج‌برهای نوری قابلیت توزیع پالس ساعت را در سطح تراشه دارد. سیستم متشکل از یک منبع نور با فرکانس قطع و وصل زیر 660 مگاهرتز بوده که در قسمت دریافت‌کننده دارای سه آشکارساز دیود بهمنی تک فوتون موازی است که سه پالس ساعت 220 مگاهرتز مجزا را می‌توانند تولید نمایند. در هر لحظه از زمان دو عدد از سه عدد آشکارساز دیود بهمنی تک‌فوتون در فاز خاموش/انتظار و سومین دیود دوباره شارژشده آماده دریافت فوتون است. بدین‌ترتیب ساختاری مشابه خط لوله پیاده‌سازی می‌شود که درنهایت با تعبیه یک دروازه منطقی، پالس ساعت 660 مگاهرتزی تولید می‌گردد. این سیستم در فن‌آوری 180 نانومتری CMOS طراحی و طرح‌بندی آن شبیه‌سازی شده‌است. همچنین این سیستم دارای توان مصرفی 74/6 میلی وات به‌ازای هر سلول سه‌تایی از آشکارسازها بوده که لغزش الکتریکی 237 فمتوثانیه و چولگی 43 پیکوثانیه را نتیجه داده‌است.