طراحی و شبیهسازی( دی) مالتی پلکسر بر پایه تسهیم مد با طیف فرکانسی پهن و همشنوایی پایین
/حامد محمدی
: مهندسی فناوریهای نوین
، ۱۳۹۵
چاپی
کارشناسی ارشد
مهندسی نانو فناوری گرایش مهندسی مخابرات نوری
۱۳۹۵/۰۶/۱۷
تبریز
روشی برای طراحی ساختارهای انتخابگر مد مبتنی بر اتصالصهایY شکل ارایه دادهصایم که بر اساس آن هر تعداد دلخواه از مدهای فضایی یک موجبر مالتی مد را میصتوان به صورت گزینشی و با هم-شنوایی بسیار کم از هم جدا کرد یعنی میصتوان هر مد مالتی مد را از یک خروجی تک مد مستقل و از پیش مشخص دریافت کرد .با انتخاب درست زاویه و پهنای موجبرها در هر مرحله از تقسیم بازوها، میصتوان مدهای مالتی مد را به مد مطلوب از بازوی مورد نظر کوپل کرد .با مطاله نحوه تغییرات ضرایب شکست مؤثر مدها برای گستره وسیعی از موجبرها و با داشتن دید فیزیکی درست از نحوه عملکرد ساختار، توانستیم ضعف روشصهای پیشین را توجیه کرده و به ایدهصی جدیدی برای طراحی ساختارهای انتخابگر مد برسیم .در ساختار پیشنهادی از موجبرهای سیلیکنی با ضخامت ۲۵/۰ میکرومتر استفاده شده و موجبرها فقط مدهای TE را پشتیبانی می-کنند .عملکرد روش پیشنهادی برای حالتصهای مختلف۶ ،۸ ،۱۰ ،۱۲ ، ۱۴ و ۱۶ مد توسط روش FDTD شبیهصسازی شده و جوابصهای بسیار خوبی به دست آمده است .در هر مرحله از تقسیم، میزان کوپلینگ بالای ۹۹/۰ (۹۹ درصد (به مد مطلوب در بازوی مورد نظر به دست آمده است .چالش اصلی در طراحی) دی(مالتی پلکسرهای مد، افزایش تعداد مدها با حفظ میزان همصشنوایی است که با اعمال روش پیشنهادی توانسته-ایم این چالش را مرتفع کنیم
We propose a new method to design a mode sorter structure based on Y-junctions that allows to selectively separate arbitrary number of modes with very low crosstalk. According to the new method, by carfully controlling the widths of the narrow and wide arms we can get each mode of a multi-mode waveguide in a predictable independent single mode output. Silicon waveguides have 0.25 microns thickness and support only TE modes. Waveguides with 6, 8, 10, 12, 14 and 16 modes were analyzed as examples using the FDTD method. High coupling ratio to desired mode in desired arm is realized by the proposed structure; Coupling in each section is beyond 99 . The main challenge is to design a mode (de)multiplexer with low crosstalk and extendable number of modes. According to the new method, this issue is resolved.