طراحی و آنالیز عملکرد لنزهای روتمن در مدارات مجتمع فتونیکی
عنوان اصلي به زبان ديگر
Desing and performance analysis of Rotman lens in integrated photonics
نام نخستين پديدآور
/کوروش قیصری
وضعیت نشر و پخش و غیره
نام ناشر، پخش کننده و غيره
: فناوری های نوین
تاریخ نشرو بخش و غیره
، ۱۳۹۸
نام توليد کننده
، افشاری
مشخصات ظاهری
نام خاص و کميت اثر
۶۷ص
یادداشتهای مربوط به نشر، بخش و غیره
متن يادداشت
چاپی - الکترونیکی
یادداشتهای مربوط به پایان نامه ها
جزئيات پايان نامه و نوع درجه آن
کارشناسی ارشد
نظم درجات
مهندسی فوتونیک - نانو فوتونیک
زمان اعطا مدرک
۱۳۹۸/۰۵/۰۸
کسي که مدرک را اعطا کرده
تبریز
یادداشتهای مربوط به خلاصه یا چکیده
متن يادداشت
چرخش پرتوهای نوری کاربردهای بسیار متنوعی دارند از جمله در سنسورهای نوری ، نمایشگرهای ویدئوی هولوگرافی و سیستم های لایدار ارزان قیمت . برای چنین سیستم های در مدارت مجتمع نوری نیاز به طراحی آرایهصهای فاز نوری داریم که فاز مشخص و معین را در هر یک از المان ایجاد و پرتو نوری را در جهت مورد نظر هدایت کند .در سالهای اخیر روشهای متنوعی برای آرایهصهای فاز نوری در مدارات مجتمع نوری مورد بررسی قرار گرفته است .از جمله استفاده از کریستالصهای مایع ، فاز شیفترهای حرارتی و گریتینگصهای سیلیکونی تک کریستالی .تمامی این روشهای تعییرات فاز در المانهای آرایه فازی را بصورت اکتیو انجام میدهند .بعلاوه ساخت این دیوایس مشکل و پر هزینه هستند .کوپلرهای ستاره شکل اجرا بسیار مهمی در طراحی آرایه-های فاز نوری در سیستم های هدایت پرتوهای نوری میباشند که عموما کاربرد این دیوایس ها بعنوان تقسیم کننده توان میباشد .این نوع کوپلرها شباهت بسیار زیادی به لنزهای روتمن در سیستمصهای ماکرو و میلیمترویو دارند که با طراحی مناسب میتوان فاز و دامنه مشخصی را بر روی المانهای آرایه فازی تعیین کرد .لذا در این پایان نامه با توجه به شباهتصهای این لنزها در سیستمصهای ماکروویو با کوپلرها ستارهصای شکل در سیستمصهای نوری، فرایند طراحی لنزهای روتمن در سیستم های ماکرویو به سیستم های نوری ترجمه شده است .بعلاوه چالشهای طراحی این لنزها در سیستم های نوری را بررسی شده است .برنامه در محیط مطلب برای طراحی مدل بهینه شده نوشته شده است .برای اثبات عملکرد آرایه فازی پیشنهاد شده مبتنی بر این لنزها، دو لنز با تعداد پورت های ورودی و خروجی متفاوت برای طول موج ۱۵۵۰ نانومتر طراحی شده است .لنز اول دارای ۷ پورت وردی و ۸ پورت خروجی همچنین زاویه اسکن در بازه ۲۶.۲ درجه با گامهای ۸.۷۸ درجه ای میباشد و لنز دوم با ۱۵ پورت ورودی و ۱۶ پورت خروجی و زاویه اسکن ۲۹.۱۷درجه با گامهای چرخش ۴.۱۷ میباشد .نتایج شبیه سازی انجام شده در نرم افز لومریکال با استفاده از روش FDTD سه بعدی نشان دهنده عملکرد بسیار مناسب این لنزهای برای هدایت پرتوهای نوری در جهت های مورد نظر میباشد .لذا میتواند کاربرد بسیار مناسبی در طراحی سیستم های لایدار ارزان قیمت در خوردوهای خودران داشته باشد
متن يادداشت
Optical beam-steering could be desirable for several applications including low-cost light detection and ranging (LIDAR) systems, Holographic video displays, and optical sensing. Integrated optical phased arrays have been widely investigated in the last few years, In which active phase shifting is mainly based on using liquid crystals, Thermal phase shifters, single crystalline silicon grating etc. One of the key components in the optical phase array is star coupler which distributed power from one port over several output ports. These component are very similar to the well kown Rotman lens in the macrowave systems. Rotman lens has several input ports with different electrical paths to the output elements to provide the required phase shift at the output ports for feeding phase array antenna. In this study, Rotman lens formulation in microwave system has been translated into integrated photonics. In addition, we developed MATLAB GUI for generating lens parameters and the design thereof. To prove the concept which was designed and simulated two lenses at the 1550 nm wavelength with 8 and 16 anntena elements for scaning angle at the range of 26.35 and 29.17 respectively. Scaning step is 8.78 degrees for the first and 4. 17 degrees for the last one. All simulations are done by FDTD numerical method in the lumerical software
عنوان اصلی به زبان دیگر
عنوان اصلي به زبان ديگر
Desing and performance analysis of Rotman lens in integrated photonics
نام شخص به منزله سر شناسه - (مسئولیت معنوی درجه اول )