طراحی و بهینه سازی کلیدهای تمام نوری با قابلیت استفاده در مدارهای مجتمع نوری
نویسندگان
1 IRAN, Tehran, Shabanlou
2 دانشگاه تربیت دبیر شهید رجایی
3 IRAN, Tehran, Shabanlou
doi
10.22034/ns.2025.728082چکیده
در سال های اخیر استفاده از سنسورهای فوق سریع با ابعاد کوچک جهت کاربرد در مدارات مجتمع تمام نوری مورد توجه بسیاری از محققان قرار گرفته است. در این مقاله طرح پیشنهادی یک کلید نوری مبتنی بر بلور فوتونی با دو الگوی مستقیم و متقاطع با استفاده از ترکیب چهار تشدیدگر و دو موجبر مرکزی و فرود/فزون ارائه شده است. این بلور فوتونی به صورت شبکه مربعی با ثابت شبکه 543 نانومتر به صورت آرایشی از 21 ×29 میله های دی الکتریک در صفحه X Z در هوا تشکیل شده است. این میلههای دی الکتریک از جنس سیلیکون در هوا با شعاع 109 نانومتر، ضریب شکست خطی 46/3 ، و ضریب پرشدگی 2/0 میباشند. پارامترهای کنترلی این کلید شامل شعاع و ضریب شکست میلههای تزویج، پراکندگی و داخلی میباشند. پارامترهای عملکردی کلید نوری مانند توان خروجی نرمال شده، نرخ بیت، زمان پاسخ، نسبت خاموشی، تلفات داخلی و تداخل با استفاده از روش تفاضل محدوده در حوزه زمان تجزیه و تحلیل شده است. در این کلید پیشنهادی زمان پاسخ دهی در حالت مستقیم 123/0 پیکوثانیه و در حالت متقاطع 485/0 پیکوثانیه است همچنین نرخ انتقال دیتا در حالت مستقیم 13/8 ترابیت بر ثانیه و در حالت متقاطع 06/2 ترابیت بر ثانیه است. در این طرح محدوده تغییرات همشنوایی با الگوی مستقیم و متقاطع بین 6/5 – دسیبل تا 32/17- دسیبل، نسبت خاموشی در حالت مستقیم بین 031/9 – دسیبل تا 82/6- دسیبل و در حالت متقاطع بین 31/2- دسیبل تا 13/8- دسیبل تغییر می کنند.