تقسیم کننده های توان نوری با استفاده از بلورهای فوتونی

بلورهای فوتونی به دلیل قابلیت کوچک سازی، ظاهراً تنها راه دستیابی به مدارات مجتمع نوری هستند. خمش های بلور فوتونی و تقسیم کننده ها در زمینه فشرده سازی نوری ، نقش کلیدی در ارتباط با بلوک های ساختاری مختلف در تراشه های یکپارچه نوری دارند. بنابراین، بررسی انواع تقسیم کننده ها و رسیدن به تقسیم کننده هایی با تلفات کمتر و بازده بیشتر، از اهمیت خاصی برخوردار است. در این پایان نامه، ساختار بلور فوتونی دو بعدی با آرایش مربعی در بستر هوا و میله هایی از جنس gaas انتخاب و مورد بررسی قرار گرفته است. در این راستا، ساختارهای بلور فوتونی با شبکه ای متناوب از ستون های دی الکتریک در هوا و نیز حفره های هوا در دی الکتریک شبیه سازی گردید و تأثیر پارامترهایی مانند شعاع ستون ها و جنس ماده دی الکتریک استفاده شده در آن ها بر روی گاف نواری فوتونی بررسی شد. در ادامه طراحی تقسیم کننده توان نوری، جهت تقسیم توان 1 به 2 اتصالt، در جهت افزایش راندمان و پهنای باند انتقالی بررسی شده است، نتایج نشان داد که قطعه دارای بازدهی 48% و در بعضی طول موج ها میزان بازدهی بیشتر از 49% می باشد. همچنین خم 90 درجه و تقسیم کننده 1 به 2 تی شکل بر مبنای تشدیدگر حلقوی بلور فوتونی (pcrr) در شبکه مربعی ایجاد، و شرایط برای بازده حداکثری بررسی شد. نتایج این بررسی نشان داد که بازده قطعه به اندازه حلقه وابسته می باشد که این وابستگی در ساختارهای بررسی شده از روند یکنواختی برخوردار نبود. تغییر شعاع میله های پراکنده ساز و تزویج کننده نیز بعنوان عامل موثر دیگر بر روی مشخصه تقسیم کننده مورد بررسی قرار گرفت. در مرحله بعد با استفاده از حلقه 3×2 بازه قابل قبولی برای تقسیم کننده ایجاد شد بدین صورت که به جای بازه 65 نانومتری، کل پنجره سوم مخابراتی پوشش داده شد که باعث شد تا انتقال توان در دو خروجی به میزان 97% افزایش یابد. در نهایت یک تقسیم کننده 1به 4 طراحی شد که به این منظور از سه نوع تقسیم کننده 1 به 2 استفاده شد که تفاوت آن ها در شکل خمش این 3 ساختار بود. نتایج نشان داد که انتقال توان برای تقسیم کننده 1به 4 برای کانال خروجی 24% می باشد.