پ۲۸۰۱۷
per
شبیه سازی و تحلیل گیت های منطقی تمام نوریNOT/AND بر اساس اثر کر نوری در تشدید کننده حلقه ای بلور فوتونی
ایمان سرام
فیزیک
۱۴۰۱
۸۶ص.
سی دی
کارشناسی ارشد
فوتونیک
۱۴۰۱/۱۱/۰۹
در سال های اخیر گیت های مطقی تمام نوری بسیار زیادی که هم بر اساس تداخل یا اثر خود-توازی و هم بر اساس اثر کر نوری کار می کنند طراحی و ساخته شده اند. این گیت ها در مدار های مجتمع، پردازش سیگنال نوری، ریزپردازنده ها در تراشه های نیمه هادی، سوئیچینگ منطقی و... کاربرد دارند. بلور های فوتونی ساختارهایی حساس به نور و مناسب هستند که از آنها برای ساخت. طراحی این گیت ها کمک گرفته می شود. گیت های منطقی NOT و AND از گیت های اصلی هستند که از آنها به عنوان مبدل نیز در مدارها استفاده می شود. این ساختار ها دارای حساسیت بالا، سهولت در ساخت و استفاده و هزینه پایین تر نسبت به سایر ساختار های دیگر مورد توجه اند. علاوه بر ساخت و مطالعات آزمایشگاهی و تحقیق و پژوهش روی این گیت ها، مطالعات نظری و فرایند های شبیه سازی در این گیت ها به محققان و پژوهشگران کمک کرده تا آنها بتوانند تمام کمیت ها و پارامترهای مورد نیاز و کاربرد های مورد نظر در صنعت و غیره را با استفاده از شبیه سازی بررسی کرده و بهترین و بهینه ترین ساختار را طراحی کنند. در این پایان نامه، با استفاده از اثر کر نوری تحقیق و پژوهشی روی دو گیت منطقی NOT و AND صورت گرفته است که بر اساس قوانین فیزیکی و خواص نوری و معادلات حاکم بر بلور های فوتونی، همچنین روش محاسباتی در نرم افزار Rsoft ، این گیت های منطقی به منظور عملکرد بهتر و توان نوری بالاتر و زمان تاخیر کمتردر حالت روشن بودن، مورد بهینه سازی در ساختار قرار گرفتند. نتایج بدست آمده حاکی از آن بودند که ساختار طراحی شده عملکرد بهتر و دقیق تری را نسبت به ساختار های طراحی شده قبلی نشان می دهند. نتایج نشان می دهند که در طول موج 1551 نانومتر نسبت کنتراست از مقدار 6.9 dB به dB 19.75 برای گیت NOT و میزان dB 25.26 برای حالت روشن گیت AND بدست آمد از طرفی زمان تاخیر برای گیت ها در حد پیکو ثانیه به ثبت رسید که بسیار مناسب می باشد.
In recent years, many all-optical optical gates have been designed and built that work both on the basis of interference or the self-collimation effect and on the basis of the optical Kerr effect. These gates are used in integrated circuits, optical signal processing, microprocessors in semiconductor chips, logic switching, etc. Photonic crystals are light-sensitive structures that are suitable for making. The design of these gates is taken for help. NOT and AND logical gates are the main gates that are also used as converters in circuits. These structures have high sensitivity, ease of construction and use, and lower cost than other structures of interest. In addition to the construction and laboratory studies and research on these gates, theoretical studies and simulation processes in these gates have helped researchers and researchers so that they can find all the required quantities and parameters and desired applications in the industry and etc. using simulation and design the best and most optimal structure. In this thesis, research has been done on two logic gates, NOT and AND, using the optical Kerr effect, based on the physical laws and optical properties and equations governing photonic crystals, as well as the calculation method in R-soft software, these gates Logically, they were optimized in the structure for better performance and higher optical power and less delay time when they are on. The obtained results indicated that the designed structure shows a better and more accurate performance than the previously designed structures. The results show that at the wavelength of 1550 nm, the contrast ratio was obtained from 6.9 dB to 19.75 dB for the NOT gate and 25.26 dB for the ON state of the AND gate. On the other hand, the delay time for the gates was recorded in picoseconds.witch is very suitable
Simulation & Analysis of All-optical NOT/AND logic gates based on the optical kerr effect in photonic crystal ring resonator
سرام،
ایمان
تهیه کننده
خوش سیما،
خردمند،
حبیب
رضا
استاد راهنما
استاد مشاور
تبریز
