شبیه سازی دروازه منطقی مخابراتی OR با بلور فوتونی دو بعدی

Abstract

در این مقاله بررسی کاملی درزمینه دروازه‌های منطقی بلور نوری صورت گرفته است. همچنین چندین دروازه در طول‌موج‌های فرابنفش و فروسرخ (محدوده مخابراتی 1500 نانومتر) طراحی و شبیه‌سازی‌شده است. در تمامی موارد شرایط مرزی جاذب کامل در نظر گرفته‌شده است.در ابتدا نحوه ساخت موجبر ارائه‌شده است که از این موجبر طراحی شده برای ساخت تقسیم‌کننده استفاده‌ می‌شود. سپس با کمک این موجبر یک حلقه تشدیدگر طراحی‌ می‌گردد. در این شبیه‌سازی سعی بر این شده است که زمان عملگر دروازه را کاهش یابد. که برای این منظور از تقسیم‌کننده‌ها به‌صورت ترکیب‌کننده سازنده امواج در مرکز دروازه استفاده کرده‌ایم. این دروازه‌ها پاسخ زمانی بسیار کوتاه در حدود 0.3فمتو ثانیه به پرتو نور ورودی می‌دهند. در محدوده مخابراتی از سیلیسیوم برای ساخت دروازه استفاده‌شده است. و همچنین در مرکز دروازه از تداخل‌سنج ماخ زندر به‌جای ترکیب‌کننده توان استفاده‌شده است که زمان پاسخ را افزایش می‌دهد؛ و در این محدوده پاشندگی ماده سیلیسیوم در نظر گرفته‌شده است. یکی دیگر از مزیت های این دروازه‌ها ورودی و خروجی در یک سمت می‌باشند که می‌توان در مدارات مجتمع از آن استفاده نمود. برای شبیه‌سازی دروازه و مشاهده و تجزیه‌وتحلیل نتایج از نرم‌افزار قدرتمند RSOFT استفاده‌ شده است. همچنین محاسبات شکاف باند روش بسط موج تخت PWE با همین نرم‌افزار انجام‌گرفته است و در محاسبات طول‌موج خروجی دروازه از روش تفاضل متناهی حوزه زمان از FDTD استفاده‌شده است.

Keywords

• بلور فوتونی
• بسط امواج تخت
• تفاضل متناهی در حوزه زمان
• دروازه‌های منطقی