طراحی و شبیه سازی یک سوئیچ تمام نوری مبتنی بر موجبر پلاسمونیکی تداخل سنج ماخ-زندر غیر خطی همراه با موجبر کنترلی پلاسمونیکی مستقیم
عنوان اصلي به زبان ديگر
T
نام نخستين پديدآور
/سهیل نوری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: مهندسی فناوریهای نوین
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۵
نام توليد کننده
، راشدی
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی فوتونیک گرایش مهندسی نانو فوتونیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۵/۱۱/۲۰
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
شبکه های نوری به سبب مزایایی از قبیل سرعت انتقال سریع داده ها و قابلیت انتقال داده های حجیم، از اهمیت ویژه ای در حیطه ی مخابرات و ارتباطات برخوردارند .در سال های اخیر ادوات نوری پیشرفت قابل ملاحظه ای داشته اند .از اینرو، پردازش و کنترل تماما نوری سیگنال نیز مورد توجه قرار گرفته است .پردازش تماما نوری سیگنال در مدارات مجتمع فوتونیک و کاربرد آن درارتباطات و محاسبات نوری نیازمند توانایی کنترل نور با نور میباشد .به همین منظور طی سال های اخیر محققان این حوزه در صدد ساخت ادوات پردازش سیگنال تمام نوری از قبیل سوییچ نوری، مدولاتور نوری، گیت های منطقی نوری و غیره هستند .بنابراین ادوات سوئیچینگ تمام نوری و موجبرها با بازو غیر خطی و اثر کر توجه زیادی را جلب کرده اند .ادوات سوئیچینگ تمام نوری و منطقی زیادی با استفاده از خاصیت غیرخطی نور مطرح و اجرا شده اند که در اغلب آن ها از تداخل سنج ماخ-زندر برای مدولاسیون، سوئیچینگ، گیتهای منطقی و غیره استفاده شده که اکثرا با کمک قوانین اثرات الکترواپتیکی ممکن شده است .در این پایان نامه بر آن شدیم تا روش جدیدی برای سوئیچینگ تمام نوری در ابعاد نانو بر اساس غیر خطیتی در یک ساختار فلز-عایق-فلز و با استفاده از تداخل سنج ماخ-زندر پلاسمونیکی برای طراحی گیت های منطقی ارائه دهیم .محیط غیر خطیتی کر در ساختار با تغییر نور در موجبر کنترلی تغییر یافته و این امکان را میدهد تا انتقال سیگنال در خروجی کنترل شود .با استفاده از این ویژگی، ابتدا ساختار ساده ای با استفاده از تداخل سنج ماخ-زندر برای یک سوئیچ تمام نوری پیشنهاد دادیم .سپس با استفاده از نتایج بدست آمده، ساختار هایی را برای طراحی گیت های منطقیOR ، AND و XOR با استفاده از دو تداخل سنج ماخ-زندر پیشنهاد دادیم .ساختار ارائه داده شده به دلیل استفاده از اثرات پلاسمونیکی برای انتقال موج، به ما اجازه حبس نور در ابعاد کوچکتر از طول موج را می دهد، در نتیجه نسبت به ساختار های مشابه، دارای ابعاد به مراتب کوچکتر می باشد .همچنین در این ساختار، نور با نور کنترل شده و ساختار به صورت تمام اپتیکی می باشد که یک مزیت برای ساختار های کنترلی نوری است .در پایان، نتایج را با ساختار های مشابه که در این حوزه و برای طراحی گیت های منطقی کار شده بودند و از موجبر های TIR در آن ها استفاده شده بود، مقایسه کردیم .در اینجا با استفاده از نرمصافزار Lumerical FDTD solution به شبیهصسازی ساختاری با استفاده از تداخل سنج ماخ-زندر و به کمک اثرات غیرخطی کر در یکی از بازوها پرداختیم، و از نتایج بدست آمده برای شبیه سازی و انجام فرآیندهایی از قبیل سوئیچینگ نوری و طراحی گیت های منطقی استفاده کردیم، که نتایج بدست آمده در فصل ۳ به صورت مفصل تشریح داده شده است
متن يادداشت
Abstract: Optical networks due to advantages such as fast data transmission and massive data transmission, have become important in the communications. In recent years, the development of optical components are growing prosperity. Accordingly, all-optical signal processing and control also becomes important. All optical signal processing in integrated photonic circuits and its applications in optical computing and communications require the ability to control light with light. Therefore, all-optical switching devices and waveguides with non-linear kerr effect logic gate has begun to attract attention. Several all-optical switching and logic devices using optical non-linearity have been proposed and implemented. Most of the conventional all-optical devices are based on uniformly non-linear structure. In this dissertation, we proposed a new all-optical switching in scale of nano-meter and MIM structure with the use of mach-zehnder interferometer, to design logical gates. The change of the refractive index in the arm of the mach-zehnder interferometer is produced by applying signal to the pump waveguide, thus the output signal transmission could be controlled. Using this structure, we first proposed a simple all-optical switch based on MZI. After simulatining the proposed structure, we designed a new structure to achieve the functionality of optical gates such as OR , AND , XOR, using 2 much-zehnder interferometer. The proposed structure uses plasmonic effects to propagate light in the waveguide, therefore we can confine light in the mediums less than light wavelength. This results in the structures smaller than what we had before. Also in this structure, we can control light with light. The outcome would be an all-optical device, which is an advantage for optical controlling structures. Finaly the results are compared with similar works. Here, The results are simulated using the well known Lumerical FDTD solution software for proposed structure with MZI and Kerr medium in one arm, and they are further used to design all-optical gates and switching devices. All the results are described in chapter 3.
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
T
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )