از جمله مسائلی که در wdm مطرح می شود مسائله نگاشت می باشد، نگاشت بدین معناست که چگونه بتوانیم برای تامین خواسته های خود با آنچه در اختیار داریم بهترین راه را انتخاب کنیم. بواسطه این که wdm قادر است از پهنای باند بالای فیبر نوری حداکثر استفاده را ببرد از آن بیشتر در توپولوژی مش استفاده می شود. توپولوژی مش و انتقال چندین طول موج از یک فیبر در wdm به شدت متاثر از اتفاقاتی نظیر قطع فیبر نوری و اختلال در لینک ها می باشد. چرا که با قطع یک لینک چندین کانال مختل می شوند. بکارگیری توپولوژی مش ما را قادر می سازد که به رغم این گونه اختلال ها بتوانیم سرویس را بی نقص ارائه دهیم؛ این امکان مانایی نام دارد. با مفروض دانستن این موارد، این پایان نامه سعی دارد تا بتواند با ارائه الگوریتمی بر مبنای یکی از روش های هوش مصنوعی به بهینه ترین و کم هزینه ترین مسیر برای انتقال اطلاعات دست یابد. روش هوش مصنوعی که در این پایان نامه استفاده شده است از جدیدترین روش های هوش مصنوعی می باشد. آنچه به عنوان نتیجه این پایان نامه به حاصل می آید بررسی نحوه عملکرد رویکرد این روش هوش مصنوعی در حل این مساله فیبر نوری می باشد.

الحاق و پیوند ترافیک از جفت فرستنده-گیرنده های مختلف به مسیر نوری پرظرفیت ، آرایش ترافیک یا همان traffic grooming نامیده می شود. در این پایان نامه، به بررسی و ارائه الگوریتمی جهت آرایش ترافیک (traffic grooming) در شبکه های ip-over-wdm می پردازیم که برپایه بهینه سازی به روش کلونی مورچه ها (acs) بنا شده است و از تابع احتمالی که به دو پارامتر هزینه و مقدار فرومون وابسته است استفاده می کند. در ادامه به مقایسه آن با روش فرمولاسیون خطی (ilp) و برخی الگوریتم های مشابه ارائه شده در این زمینه پرداخته و نشان می دهیم که الگوریتم ارائه شده می تواند در مدت زمانی معقول، ترافیک درخواستی بر روی شبکه را به نحوی پیکربندی و مدیریت کند که اولاً از حداکثر منابع و ظرفیت کانال موجود بهره برداری شود و در ثانی اجرای آن کمترین هزینه را دربر داشته باشد.

اندازه گیری دقیق فاصله از جسم و یا فاصله دو جسم از یکدیگر در صنایع مختلف از جمله ابزار دقیق قطعه سازی، هوانوردی ، دریا نوردی ، رباتیک و بخصوص در صنایع نظامی ازاهمیت ویژه ای برخوردار است. به تاز گی با رشد صنعت الکترونیک و روش های اندازه گیری بوسیله لیزر ، سنجش فاصله، سرعت، زاویه، میزان صیقلی بودن سطوح و ... با سخت افزار و روشهای مشابه نرم افزاری میسر شده است. فاصله یاب های لیزری را می توان تنها سیستم کارآمدی دانست که علاوه بر داشتن دقت های بسیار مناسب، بسته به نوع و طراحی آن توانایی اندازه گیری فواصل مختلف را دارند.اندازه گیری فاصله بین کره ماه تا زمین آن هم با دقت یک نمونه از دقت فوق العاده چنین سیستمهایی است. در این پایان نامه سعی شده کلیه روش های اندازه گیری فاصله بررسی شود از طرفی شبیه سازی هایی در رابطه با سیستم های fmcw و همچنین روش فازی آورده شده نتایج شبیه سازی در مورد سیستم fmcw نشان دهنده کارایی مدل استفاده شده در این سیستم می باشد و شبیه سازی ها و منحنی های روش فازی حاکی از عملکرد صحیح سیستم سوپر هیتروداین برای سیستم فازی می باشد.که در واقع این روش، روشی است که توسط آن اندازه گیری فاز با دقت مناسبی قابل حصول است.

کریستال های مایع، پس از آنکه توسط یک گیاه شناس اتریشی به نام فردریکراینیتزر در سال 1888 کشف گردید، در صنایع مختلف روز به روز جایگاه خود را بیشتر پیدا کرد. امروزه می توان گفت، تمامی بشر به نحوی از این ماده در زندگی روزانه خود استفاده می کنند. کاربرد های مختلف این ماده در صفحات نمایش، فیبر های نوری ،کلیدهای اپتیکی و غیره، ما را وادار می کند تا با مدلسازی این ماده و بررسی خواص آن، دید بهتری نسبت به این ماده پیدا کنیم . دراین پایان نامه، ابتدا توسط نرم افزار تجاری 2dimmos، به مدلسازی بردار هدایت کننده در کریستال های مایع پرداخته شده است. سپس میزان اثرات زمان اعمال ولتاژ، بر میزان انحراف بردار هدایت کننده، مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش دیگر، توسط نرم افزار feab ، به مدلسازی چرخشپلاریزاسیون نور عبوری از کریستال های مایع پرداخته شده و راه های جدید، جهت چرخش پلاریزاسیون پیشنهاد شده است. همچنین، توسط همین نرم افزار به مدلسازی کلید های کریستال مایع پرداخته شده و میزان اثرات اعمال میدان الکتریکی بر نحوه عملکرد این کلید ها، مورد بررسی قرار گرفته است. در بخش بعدی، توسط نرم افزار feab به مدلسازی پیکسل ها، در یک صفحه نمایش کریستال مایع پرداخته شده و پیشنهاداتی جهت سایز بهینه این نمایشگر ها، ارائه شده است. در بخش پایانی این پایان نامه، توسط نرم افزار تجاری lc3draw ، انرژی آزاد گیبس و اثرات آن را بر روی کریستال های مایع، بررسی شده و میزان اثرات تغییر سایز پیکسل ها، بر روی این انرژی مورد مطالعه قرار گرفته است.

آشکارسازهای نوری بخش حساس هر سیستم مخابرات نوری را تشکیل میدهند، چنانچه افزایش حساسیت و بهبود عملکرد آنها مستقیماً بر روی کیفیت مخابره نوری تأثیر میگذارد. آشکارسازهای نوری بهمنی با نواحی جذب و تکثیر مجزا،، نوعی از آشکارساز نوری می باشند که نواحی جذب فوتون و تولید حاملهای بار و ناحیه تکثیر حاملهای بار در این نوع آشکارساز از یکدیگر جدا میباشد . برای بدست آوردن نویز اضافی کمتر در یک آشکارساز باید ضریبهای یونیزاسیون الکترون و حفره هر چه بیشتر با هم اختلاف داشته باشند .یکی از روشهایی که برای حل این مساله بکار برده میشود ، استفاده از آشکارسازهای با نواحی جذب و تکثیر مجزا میباشد. در این پروژه سعی بر این است که با استفاده از یک الگوریتم ساده و گسسته بهره آشکارساز را بدست آوریم.ویژگی اصلی این الگوریتم محاسبه کردن بهره آشکارساز با در نظر گرفتن اثر فضای مرده میباشد. بار های الکتریکی موجود در ناحیه تکثیر برای بدست آوردن انرژی لازم برای یونیزاسیون باید مسافتی را در این ناحیه با شتاب حرکت کنند که در این مسافت که فضای مرده نامیده میشود هیچ یونیزاسیونی انجام نمی شود.این مسافت به جنس ماده و همچنین میدان الکتریکی وابسته است. به همین علت در ناحیه جذب که میدان الکتریکی پایین است میتوان از تکثیر صرف نظر کرد.

با توجه به اهمیت و مزایایی که ترانزیستورهای دو قطبی نامتجانس در کاربردهای مایکروویو دارند مطالعات وتحقیقات بیشتری در مورد این ترانزیستورها احساس می شود نظر به اینکه هدف این پایانه نامه شبیه سازی ترانزیستور با بهره گیری از تکنیک های هوش محاسباتی می باشد لذا از این جهت که در نهایت پیش بینی رفتارو عملکرد این ترانزیستوربا دقت بیشتر ، سرعت عمل بالاتر و زمان اندکی نسبت به روشهای قبلی دارد حائز اهمیت بوده و از نتایج پایان نامه می توان در پیش بینی خروجی این ترانزیستور برای داده های ناشناخته بدون ساخت و آزمایش نمونه عملی آن بهره جست.

در دنیای مدرن امروزه نرخ ارسال داده بالاتر از gb/s 10 در حال تبدیل شدن به یک واقعیت است و کاربران خواهان پهنای باند هایی که امکان استفاده آن در : کنفرانسهای راه دور ، پزشکی از راه دور و تلویزیونهای با پروتکل اینترنت که در حال حاضر شروع به حضور خود را در بازار تجاری هستند می باشند . این پهنای باند در حال حاضر توسط ارتباطات نوری که در آن ، فیبرهای نوری قادرند از نظر تئوری پهنای باند نامحدودی را ارائه نمایند ، میسر است . به منظور برآوردن چنین نیازهایی، یکی از راه حل هایی که می توان بکار برد مفهوم dwdm است که شامل انتقال چندین طول موج با فاصله بسیار نزدیک به یکدیگر و در نتیجه بهره وری بالاتر در ارائه پهنای باند بیشتر است. در dwdm ، کانال های با طول موج بسیار به یکدیگر نزدیک ، حدود 4/0 نانومتر و یا کمتر است. در نتیجه طول موج های با فاصله نزدیک ، تداخل و اثرات مضر دیگری بوجود خواهند آورد. این مفهوم زمینه ای برای این پایان نامه شده است که یک مدل تحلیلی برای ارزیابی عملکرد سیستمهای نوری فراهم کند . در dwdm ، تاثیر توان بالای سیگنال یک طول موج بر روی طول موج ارسالی دیگری که بسیار به این طول موج نزدیک است مدولاسیون فاز را بوجود می آورد. مدولاسیون فاز می تواند به اختلال زمانی(time jitter) که بواسطه پراکندگی رنگی در فیبر است منجر شود، و باعث کاهش عملکرد سیستمهای نوری شود. ظرفیت حمل اطلاعات در فیبر با بالا رفتن توان به میزان زیادی کاهش می یابد. در نرخ اطلاعات بالا ، ناگزیر به قبول این اثر متقابل در توانهای بالا هستیم. این نوشته به دنبال بررسی عملکرد سیستم های نوری با وجود این اثرات مضر است. نتایج شبیه سازی عددی با نرم افزار “opti wave” مقایسه می شود.

نویز یکی از پدیده های مهم در علوم و مهندسی می باشد. حد پایین دقت هر دستگاه اندازه گیری و مینیمم سیگنال قابل آشکار سازی توسط آن تعیین می گردد. در طراحی مدارات فرکانس بالا با دقت بالا بایستی اثر نویز در نظر گرفته شود. برای اینکه اثر نویز را در طراحی لحاظ کنیم از پارا مترهای نویز استفاده می کنیم. برای هر قطعه نویزی پارامتری بعنوان مشخصه نویزی تعریف شده است که عدد نویز نامیده می شود. عدد نویز تابع پارامترهای نویز (عدد نویز مینیمم? مقاومت نویز و ضریب انعکاس بهینه) که این پارامترها برای هر قطعه فرکانس بالا در برگه اطلاعات آن توسط کارخانه سازنده در فرکانس ها و شرایط بایاس مختلف داده می شود. این داده ها به اندازه ی کافی نیستند و هر فرکانس با هر شرایط بایاس را پوشش نمی دهند همچنین برای بدست آوردن این پارامترها تجهیزات گران قیمت و زمان زیادی لازم است. بنابراین از شبکه های عصبی برای بدست آوردن این پارا متر ها استفاده کرده ایم. در سال های اخیر مقاله های مختلفی در این زمینه چاپ شده است که لازم به ذکر است مقالات در مورد مدلی که ما استفاده کرده ایم یعنی nesg2030m04 خیلی کم بود یا به جرات می توان گفت که اصلا نبود..ما از شبکه هایی استفاده کرده ایم ، که هم زمان آموزش شبکه را کم می کند و هم دقت تست بالایی دارند. شبکه هایی که در این پایان نامه استفاده شده است: شبکه اول که به طور معمول در بیشتر کاربردها استفاده شده شبکه های چند لایه می باشند. شبکه دوم شبکه های دو لایه با تابع شعاعی که زمان آموزش کمتری نسبت به شبکه های قبلی دارند استفاده شده است و شبکه های فازی عصبی نسبت به هر دو شبکه کاربرد بیشتر، زمان تست کمتری و دقت بالاتری دارند. به طور خلاصه هدف در این پایان نامه بدست آوردن پارامترهای نویز برای هر بایاس و فرکانس مورد نظر به کمک شبکه ایی که هم زمان آموزش کمتر و هم دقت تست بالایی دارد می باشد.

در این پایان نامه لیزر نیمه هادی مد قفل شده غیر فعال که یکی از لیزرهای تولید پالس کوتاه می باشد ، شبیه سازی شده است. برای شبیه سازی ابتدا یک مدل ریاضی برای لیزر مد قفل شده غیرفعال در ساختار لیزرهای نیمه هادی با استفاده از تقویت کننده و جذب کننده اشباع پذیر ارائه می دهیم. همچنین شرایط قفل شدگی مد را به دست آورده و مورد بررسی قرار می دهیم و هم زمان با شبیه سازی و رسم نمودارها نشان می دهیم که چگونه سایر پارامترها مانند پهنای پالس و انرژی آن توسط سیستم مد قفل شده غیر فعال تعیین می شوند. پارامترهای دیگر سیستم مانند پهنای باند، پراکندگی و مدولاسیون خود فاز نشان داده می شوند تا بیان کنیم که چگونه این پارامترها نقش مهمی در شرایط و نتایج مد قفل شده ایفا می کنند. همچنین موقعیت عناصر کاواک (تقویت کننده و جذب کننده) و تاثیر آن ها بر پایداری مد قفل شده را مورد بررسی قرار می دهیم.

در این پایان نامه یک تقویت کننده کم نویز در گستره ی فرکانسی 4 تا 12 گیگاهرتز با استفاده از تکنولوژی سی ماسmµ 18/0طراحی و در نرم افزار ads شده است. تقویت کننده ی ارائه شده از ساختار استفاده مجدد از جریان پیروی می کند، تا مصرف توان حداقل شود. هم چنین اثر چگالی جریان بر روی نویز و فرکانس قطع ترانزیستور بررسی شده است و سعی شده تا چگالی جریان بهینه برای طراحی تقویت کننده کم نویز انتخاب شود. چند روش خطی سازی نیز در ادامه معرفی شده و دو روش برگزیده شده است. در این روش ها سعی شده تا با کاهش عوامل غیرخطی یعنیg_m^ و g_m^، پارامترiip3 تقویت کننده افزایش داده شود. پس از شبیه سازی و تحلیل این دو روش سعی شده که از آن ها در تقویت کننده ی کم نویز طراحی شده استفاده شود.

در این پایان نامه یک مبدل دیجیتال به آنالوگ جریانی با استفاده از روش ترکیبی از کدهای باینری و دماسنجی در فرکانس نمونه برداری 50 مگا نمونه بر ثانیه با دقت 10 بیت طراحی شده است. هدف از انجام این پایان نامه طراحی مدار مبدل بهینه شده از نقطه نظر توان مصرف شده و فرکانس نمونه برداری با توجه به مقدار دقت مبدل میباشد. به منظور کاهش خطای خطینگی مبدل بیان شده، از مدارهای راه انداز خاصی برای استفاده پیش از کلیدهای نمونه برداری استفاده شده است که مقدار خطینگی مبدل بیان شده را افزایش میدهد. نتایج شبیه سازی های مونت کارلو نشان میدهد که در طراحی بخش مدار راه انداز کلید نکات لازم رعایت شده است و میزان خطینگی مبدل تنها مقدار محدودی تغییر میکند. مبدل طراحی شده 1 ولتی در فرآیند 180 / در فرکانس و دقت بیان شده دارای توان مصرف شده 50 میلی وات با ولتاژ منبع 8 نانومتر سی ماسی میباشد

با پیشرفت سریع تکنولوژی و تمرکز بر کارهای پیچده علمی ، که نیاز به شبیه سازیهای سنگین و زمان گیر دارد اهمیت پردازنده های سریع در سیستم های کامپیوتری بیش از پیش نمایان می شود. در این میان ضرب کننده های دیجیتال و واحد محاسبات منطقی که به عنوان بخشی از میکروپروسسورها و dsp ها که دارای بحرانی ترین تاخیر است اهمیت ویژه ای دارد چون کارایی کل چیپ مستقیماً با کارایی ضرب کننده داخلیش در ارتباط است. یکی از روشهای افزایش سرعت و کارایی در پردازنده ها استفاده از تکنیک خط لوله است که در سالهای اخیر در بسیاری از کاربردها اعمال می شود. عناصر خط لوله اغلب به صورت موازی و یا در مد زمان قطعه قطعه اجرا می شوند که درآن صورت برای ذخیره سازی بین عناصر به المان های حافظه دار نیاز می باشد. هدف ما طراحی و پیاده سازی یک ضرب کننده ی ?? بیتی با سرعت ? گیگا هرتز در پروسه ی0.18µm cmos باحداقل تعداد سیکل کلاک ممکن بود، تا علاوه بر تاخیر کلی کم، سخت افزار و توان مصرفی کمی داشته باشد. برای این منظور سعی شده با طراحی مدارات جدید در بعضی از قسمت ها، توازن در تاخیر طبقات برقرار شود تا ماکزیمم بهره برداری از تکنیک pipeline صورت گیرد. بطور مثال مدار booth encoder/decoder جدید طوری طراحی شده که حاصلضرب های جزئی در یک سیکل و با تاخیر کوچک (380 ps) تولید شوند. از طرفی با استفاده از یک تکنیک بهینه یافته ی ریاضی و مداری، ردیف اضافی ساختار modified booth بدون استفاده از یک سیکل اضافی و همزمان با تولید partial product ها در سیکل اول، حذف می شود حذف این ردیف علاوه بر کاهش توان مصرفی، سخت افزار و تاخیر کلی، به منظم تر شدن کل ضرب کننده می انجامد. از آنجاییکه روش های قبلی برای حذف این بیت ، تاخیر بسیار زیادتری داشتند عملاً حذف بیت اضافی امکان پذیر نبود. ولی در این ضرب کننده مدارات سیکل اول طوری بهینه شده اند که 16 ردیف پس از تاخیری حدود 380 ps تولید می شوند و به دلیل منظم بودن ساختار ایجاد شده برای جمع عمودی حاصلضرب های جزئی فقط کمپرسور ? به 2 کافیست تا پس از 4 سیکل ورودی های جمع کننده ی نهایی تولید شوند.همچنین جمع کننده ی نهاییِ جدید طوری طراحی شده که برای سرعت های مختلف درساختارهای pipeline شده قابل شکسته شدن بوده و علاوه بر سخت افزار کوچک ، تاخیر کمی دارد. بطوریکه در 3 سیکل جمع 51 بیت در این ضرب کننده تحقق می یابد. مدار cla سریع و همچنین ارائه ی یک مدار تعیین کننده ی رقم نقلی هر بلوک (bcg) از اصلی ترین عللی هستند که سرعت این جمع کننده ی کوچک را قابل مقایسه با جمع کننده های پیچیده و حجیم کرده است در نهایت این ضرب کننده می تواند ? میلیارد نمونه ی ?? بیتی را در هر ثانیه از ورودی ها گرفته و پس از 8 سیکل نتیجه ی ضرب علامت دارشان را تولید کند. نتایج شبیه سازی نشان می دهد باروش pipeline سرعت ضرب کننده به بیش از 6 برابر حالت عادی میرسد، درحالیکه مساحت سخت افزار (1.5mm× 1.87mm) تقریباً ?/? برابر و توان مصرفی آن (543 mw ) می شود.

فیلتر پس از طراحی و بهینه سازی ساخته شده است و نتایج حاصل از اندازه گیری صحت طراحی را تایید می کنند. مقایسه نتایج نشان می دهد که عملکرد کلی ساختار پیشنهادی از نظر ابعاد فیزیکی، انتخاب پذیری پاسخ و عرض باند قطع نسبت به ساختارهای پیشین بهبود یافته است. باند گذر این فیلتر از باند عبور به باند قطع که معمولا از فرکانس db3- تا فرکانسی که در آن میزان تضعیف db20- می رسد برابرست با ghz0.395 است. باند قطع این فیلتر با میزان تضعیف db20- ازghz 2.295 تا ghz 46.21 است. و با میزان db10- این باند ازghz 2.1 تا ghz55 خواهد بود.

فناوری کریستال فوتونی از پدیده های جدید در ساخت فیبرهای نوری است. یکی از این کاربردهای آن ساخت فیبر کریستال فوتونی است. در واقع این نوع فیبر از یک تک ماده در مغزی و غلاف ساخته شده که درغلاف، حفره ها در امتداد محور فیبر در اطراف مغزی به طور منظم یا نامنظم قرار گرفته اند . این فیبر برای نخستین بار در سال 1996 در دانشگاه bathتوسط j .c .knightو همکارانش ساخته شد. مهم ترین خواص این فیبر ها عبارتند از : موجبری تک مد با باند پهن فیبرهای کریستال فوتونی، داشتن یک و یا چند نوار ممنوعه انرژی است که در جهت و بسامد خاصی نور را از خود عبور نمی دهد، پاشیدگی قابل تنظیم و حتی پاشیدگی صفر و منفی را نام برد، عملکرد تک مد در بازه وسیعی از طول موج ها . برای بررسی و تحلیل فیبر حفره دار ابتدا باید مشخصات هندسی حفره ها کاملا" مشخص باشد. در فیبر حفره دار دو مشخصه برای فیبر وجود دارد: قطر حفره ها و فاصله بین حفره ها. نسبت این دو درصد وجود هوا در غلاف فیبر را نشان می دهد و از آن به عنوان کسر پر شدگی هوا نام برده می شود. برای داشتن نوار ممنوعه این درصد باید بالا باشد. در این پایان نامه به طور کلی روش های مختلف تحلیل فیبرهای کریستال فوتونی مورد بحث و بررسی قرار می گیرند. این روش ها از لحاظ محدوده کاربرد، میزان دقت، پیچیدگی پیاده سازی و کارآمدی در مدل سازی فیبرهای کریستال فوتونی بررسی و مقایسه می گردند. سپس، روش ضریب شکست موثر را به عنوان ابزاری مناسب برای بررسی کلی فیبر و درک گستره تلفات یا ضریب شکست انتخاب می کنیم. و بر این اساس نتایج قابل توجهی حاصل شده و با نتایج بدست آمده از سایر روش ها مورد مقایسه قرار گرفته است. هدف این پایان نامه تحلیل و شبیه سازی ساختار فیبرهای کریستال فوتونی و پارامترهای آن بوده که به روش ضریب شکست موثر انجام شده چون این روش اطلاعات کاملی در مورد ساختار و پارامتر های مهم فیبر به ما خواهد داد. هم چنین در تمامی شبیه سازی ها، فاصله بین حفره ها 2.3µm ثابت در نظر گرفته شده است و قطر حفره ها با توجه به پارامترهای مورد شبیه سازی شده متغیر هستند. در ابتدا ما یک شکل (برش عرضی شبکه فیبر کریستال فوتونی ) را در نظر میگیریم و بعد با یک سلول شش ضلعی با دایره تقریب می زنیم که با نرم افزار comsol شکل را شبیه سازی می کنیم سپس فیبر کریستال فوتونی را با یک فیبر ضریب پله ای معادل سازی می کنیم و در ادامه با نرم افزار matlab مقادیر مختلف ضریب شکست را برای طول موج های مختلف شبیه سازی و ضریب شکست ماده بدون پاشیدگی و با پاشیدگی ماده سیلیکا را شبیه سازی و مقایسه میکنیم. سپس بسامد قطع نیز برای فیبر کریستال فوتونی حساب خواهد شد و انواع پارامترهای فیبر اعم از : پاشیدگی ، پاشیدگی موجبر، پاشیدگی رنگی، گشودگی عددی و اندازه لکه شبیه سازی خواهند شد. و در پایان انواع تلفات فیبر که شامل : تلفات اتصال و تلفات خمشی است در طول موج های مختلف، برای فیبرهای کریستال فوتونی بررسی خواهند شد. هم چنین با تغییر پارامترهای هندسی فیبر مثل اندازه حفره و می توان پاشش را به صفررساند. با افزایش اندازه حفره پاشیدگی کل، افزایش می یابد. بنابراین پاشش غیر عادی فیبرهای کریستال فوتونی نتیجه طبیعی هندسه فیبر است. در بررسی انواع تلفات در این نوع فیبرها دریافتیم که هندسه فیبر مهم ترین پارامتر در تعیین تلفات در فیبرهای کریستال فوتونی است.

کاربردهای فرکانس رادیویی توان بالا خیلی مهم هستند، زیرا تقاضا برای بازاربی سیم درحال رشــد می بـــاشد. ترانزیستورهای اثر میدان(نیمه هادی- اکسید- فلز)mosfet به دلیل سرعت سوئیچینگ بالا، در سیستم های توان بالا به کار رفته اند. توجه ی اولیه ی این پایان نامه کار روی توسعه، ساخت و توصیف مشخصات ترانزیستورهای توان بالا vertical-drain lateral diffused (vdmos) خواهد بود. چندین نوع از قطعات توان بــالا همچنین برای مقایسه بــا ساختار vdmos معرفی می شــــوند. گام هــای فرآیند برای ساخت یک ساختار ترانزیستور vdmos توسط نرم افزار شبیه سازی silvaco athena معرفی می گردد. در ادامه پارامترهای فرایند آغازی بادقت تنظیم می شود تا مشخصات هدف (ولتاژآستانه ، ولتاژ شکست، ضخامت اکسید گیت و...) به دست آید. بعد از اینکه ساخت قطعه در فصل دوم تمام شد. در فصل سوم به بررسی تأثیرات پارامترهای ساخت افزاره بر روی جریان نقطه کار و ارائه ی روش های پیشنهادی جهت افزایش آن تحت شرایط خاصی می پردازیم. فصل اول شامل توصیف ساختار فیزیکی و مراحل ساخت ترانزیستور vdmos است که در آن به بررسی خواص الکتریکی قطعه می-پردازیم.

با گسترش روزافزون فناوری های مرتبط با پردازش کوانتومی اهمیت دسترسی به ادواتی برای حصول تزویج قوی میان ذرات هرچه بیشتر نمایان می گردد. در این میان زیرساختار مبتنی بر فناوری فوتونیک از اهمیت فوق العاده ای برخوردار است و در حقیقت بهترین دستاوردها در این خصوص توسط این فناوری بدست آمده اند. امکان تشخیص و گسیل تک فوتونها، و نیز تولید حالات درهم تنیده میان فوتون ها و الکترونها در ساختارهای حالت جامد میسر است مشروط به آن که ذرات باردار اصطلاحاً در تزویج قوی با میدان الکترومغناطیس فوتونها قرار بگیرد.یکی از موفق ترین مسیرهای حصول این هدف در دنیای امروز توسط جاسازی نقاط کوانتومی در کاواک های بلور فوتونی است. البته باوجود اینکه فناوری و فرآیندهای ساخت این ادوات بسیار پیشرفته و دشوارهستند، و در حال حاضر در انحصار معدودی از گروه های پژوهشی دنیاست، دانش تئوری در پس پرده این ادوات در ایران قابل مطالعه است.

تکنولوژی qca یک تکنولوژی جایگزین است که روشی نوین برای محاسبه در سطح نانو ارائه می دهد.این تکنولوژی تحول بزرگی در حوزه علم کامپیوتر و مدارهای منطقی به حساب می آید. تا کنون کارهای زیادی در زمینه طراحی مدارات qca و بهینه سازی آنها صورت گرفته است و چندین روش برای شبیه سازی و مدل کردن مدارات qca پیشنهاد شده است.ابعاد سلول qca در حد مولکول یا اتم قابل پیاده سازی است.qca مصرف توان خیلی پایینی نسبت به cmos دارد چون نه تنها جریانی در مدار وجود ندارد خازن خروجی هم در مدار نخواهد بود. توانایی عبور سیم ها از روی هم نیز از مزیت های این تکنولوژی است.سلول qca متشکل از چهار حفره که به صورت مربعی در کنار یکدیگر قرار گرفته اند تشکیل شده است.سلول qca دارای دو الکترون اضافه است که می توانند آزادانه بین حفره ها حرکت کنند.محل قرار گیری این دو الکترون در حفره ها با توجه به قانون دافعه کلمب در گوشه های مخالف اریب خواهد بود که دو ساختار را ایجاد می کند که به آنها مقادیر 0 و 1 منطقی را نسبت می دهیم.از یک آرایه سلول های کنار هم می توان مانند یک سیم برای انتشار اطلاعات استفاده کرد.دو نوع سیم در qca وجود دارد: سیم باینری (binary wire) و زنجیره معکوس کننده (inverter chain) .گیت های منطقی بنیادی گیت معکوس کننده و گیت اکثریت هستند.گیت اکثریت مهمترین گیت در qca است که این گیت تابع بولی m(a,b,c)=a.b+b.c+a.c را در خروجی ایجاد می کند. با محدود کردن ورودی c گیت اکثریت با 0 و 1 می توان دو گیت and و or را بوجود آورد.کلیه مدارات ترکیبی و ترتیبی در تکنولوژی qca با استفاده از گیت معکوس کننده و گیت اکثریت ساخته می شوند. در تکنولوژی qca امکان پیاده سازی تمامی مدارات ترکیبی مانند جمع کننده ، تفریق گر ، مالتی پلکسر ، ضرب کننده و .... وجود دارد علاوه بر آن مدارات ترتیبی مانند فلیپ فلاپ ، شمارنده و سلول های حافظه قابل پیاده سازی است. ساختارهای طراحی شده با qca توسط نرم افزار qca designer قابل شبیه سازی می باشد.ادوات qca با سه روش فلزی ، نیمه هادی ، مولکولی و مغناطیسی تولید می شوند.

در سالهای اخیر استفاده روز افزون از مواد فروالکتریک در ساخت ابزارها و قطعات الکترونیکی به دلیل ویژگیهای منحصر بفرد این مواد در مقایسه با نیمه هادیها مورد توجه قرار گرفته است. این پایان نامه ابتدا به معرفی، مطالعه و توصیف ویژگیهای منحصر به فرد مواد فروالکتریک، لایه نازک bst و کاربردهای آن می پردازد، سپس با پیشنهاد تکنیک هایی برای توصیف ویژگیهای الکتریکی این مواد به معرفی روش های انباشت و فن آوری سوئیچ موازی ورکتور لایه نازکbst و تکنیک های ساخت آن پرداخته و پس از آن به طراحی بهینه خازن اینتردیجیتال می پردازد. طراحی فیلتر میان گذر مورد نظر بامولفه های خط انتقال از نوع موجبر همسطح و ورکتورbst صورت میپذیرد. در این مرحله همچنین بهبود ضریب کیفیت و ارائه مدل الکتریکی با طراحی های گوناگون تا رسیدن به ضریب کیفیت بهینه خازن اینتردیجیتال مد نظر خواهد بود. در گام بعد طراحی فیلتر میان گذر قابل تنظیم در دستور کار قرار گرفته و با تقسیم بندی مدار معادل فیلتر به چهار بخش و بررسی قسمتهای مختلف، نتایج شبیه سازی های گوناگون ارائه می شود و در پایان نگاهی کلی به پایان نامه و خلاصه مطالب ارائه خواهد شد.

در این طراحی توان مصرفی برابر p_dis=774?w، عددنویز معادل nf=0.93db، پارامتر های پراکندگی برابراند با s_11=-28.6db ، s_22=-17.6db ، s_21=28.2db و s_12=-64.6db ، بهره ولتاژ در خروجی معادل a_v=22.2db است و معیار خطینگی مدارiip_3=-12dbm و عدد شایستگی بدست آمده معادل fom=520?mw?^(-1) است.

خطوط انتقال دارای انواع گوناگونی می باشند. سه نمونه معمول آن عبارتند از خط انتقال کابل هم محور، خط انتقال دو سیمه و خط انتقال مایکرواستریپ. خط انتقال مایکرواستریپ مناسب ترین نوع برای کاربردهای مایکروویو می باشد. این نوارهای فلزی (یا خطوط مایکرواستریپ) که معمولاً در فرکانس ها ی پایین، اتصال کوتاه در نظر گرفته می شوند، در فرکانس های بالا رفتارهای خازنی و سلفی از خود نشان می دهند. از این خطوط برای طراحی فیلتر های مایکروویو بسیار مورد استفاده قرار می گیرند.خطوط مایکرواستریپ، یکی از مهمترین محیط های انتقال در تکنولوژی مدارات مجتمع مایکروویو تلقی می گردد. زیرا به سادگی و با استفاده از تکنیک های مدار چاپی می توان آن ها را تولید نمود. اتصالات داخلی شبکه و جایگذاری عناصر فشرده و افزاره های ترانزیستوری را به سادگی می توان در سطح فلز آن محقق نمود. بنا به تعریف، خط مایکرواستریپ خط انتقالی است که شامل یک هادی نواری و یک صفحه زمین است که توسط محیطی عایق، از یکدیگر جدا شده اند.

گرافن یکی از نانوساختارهای پرکاربرد در زمینه های مختلفی از جمله حسگری، الکترونیک و غیره می‏باشد. اخیراً ترکیبات نیمه رسانای دیگری مانند نیتریدبور، کربید سیلیسیم و اکسید برلیوم نیز در این ساختار کریستالی مورد بررسی های تجربی و تئوری دانشمندان قرار گرفته است. در این پروژه با استفاده از محاسبات اصول اولیه در قالب نظریه تابعی چگالی به بررسی خواص الکترونی و اپتیکی تک لایه گرافنی اکسید برلیوم (beo)و همچنین نانونوارهای آن با دو حالت لبه زیگزاگ و آرمچیر پرداخته شده است. معادله بس ذره ای کوهن-شم را با استفاده از روش امواج تخت بهبود یافته خطی همراه با پتانسیل کامل و اوربیتال موضعی (fplapw+lo) بسط داده شده است و همچنین پتانسیل سیستم بس الکترونی به صورت کامل (full potential) در نظر گرفته شده است. برای بسط جمله تبادلی همبستگی از تقریب شیب تعمیم یافته (gga)استفاده کرده ایم. نتایج محاسبات الکترونی نشان می دهند که تک لایه اکسید برلیوم دارای یک گاف انرژی به اندازه 8/5 الکترون ولت است که با نتایج تئوری دیگران در تطابق قابل قبولی قرار دارد. منحنی چگالی حالات الکترونی نشان می دهد که نانونوار اکسید برلیوم در حالت لبه آرمچیر نیمه رسانا بوده و گاف الکترونی آن تقریباً بی تاثیر از پهنای نانونوار می باشد. اما برای نانونوار لبه زیگزاگ نتایج متفاوتی به دست آمد، طوریکه در این حالت سیستم دارای قطبش اسپینی در سطح فرمی بوده و دارای خاصیت فرومغناطیسی می باشد. در بخش دوم به بررسی خواص اپتیکی سیستم های مورد نظر مانند تابع موهومی و حقیقی تابع دی-الکتریک، طیف جذب اپتیکی، طیف بازتابش، تابع افت انرژی الکترون، ضریب شکست و رسانایی اپتیکی پرداخته شده است. نانونوارهای لبه آرمچیر از لحاض اپتیکی مانند یک نیمه رسانا رفتار کرده و دارای یک گاف انرژی از مرتبه 5/3 الکترون ولت می باشند. اما طیف های اپتیکی نانونوارهای لبه زیگزاگ به علت وجود باندهای آویزان و خاصیت فرومغناطیسی سیستم شبیه به یک فلز بوده و تابع دی الکتریک آن در محدوده انرژی های پایین به علت وجود گذارهای درون نواری دارای مجانب بوده. نتایج حاصل از این پروژه می تواند کاربردهای بسیار مفیدی در صنعت ساخت قطعات الکترونی در مقیاس نانو و همچنین نانو اسپینترونیک باشد.

در سال های اخیر تلاش های زیادی برای افزایش بازدهسلول های خورشیدی صورت گرفته است. این نوع سلول خورشیدی به صورت دولایه و سلول ناهمگون حجمی و سلول خورشیدی سه لایه و پشته ای می باشد. که در مورد همه انواع این سلول ها توضیح داده شده است. در این پایان نامه مدل و طراحی از یک سلول خورشیدی پلیمری ناهمگون حجمی معرفی شده است که ساختار آن شامل لایه های چند پیوندی می باشد که با تغییر در مشخصات آن، جذب سلول و در نتیجه بازده سلول خورشیدی پلیمری افزایش داده می شود. که این ساختار شامل 500 نانومتر ضخامت لایه فعال با نسبت متریال هایی مانند p3ht:pcbm (1:1) و mdmo-ppv:pcbm (1:4) و pcpdtbt:pcbm (1:3) و همچنین از کاتد های شفاف مانند lif/al/au که سازگار با سطح lumo از pcbm که به عنوان پذیرند می باشد، تشکیل شده است. و همچنین از ito نیز به عنوان آند استفاده می شود. از pedot:pss نیز به عنوان ناقل حفره از لایه فعال، یعنی حفره ها را از لایه فعال به سمت آند می برد، استفاده می شود با تعیین ضخامت ها که در برنامه سیلواکو شبیه سازی می شود می توان بازده سلول های خورشیدی پلیمری را برای هر کدام از موادی که در لایه فعال استفاده می شود، بدست آورد.

نوسان ساز های کنترل شده با ولتاژ با مشخصاتی از قبیل نویز فاز کم ،گستره تنظیم وسیع ، و مصرف توان کم یکی از نیازهای اساسی در صنعت الکترونیک و مخابرات می باشد. از جمله چالش های موجود در زمینه کاری نوسان ساز های کنترل شده با ولتاژ مصرف توان بالا و نویز فاز می باشدهدف از این پایان نامه طراحی و شبیه سازی اسیلاتور کنترل شده با ولتاژ شبه کولپیتسی است که ضمن حفظ مشخصه نویز فاز مناسب نوسان ساز های کول پیتس، ترا رسانایی بهبود یافته ای ، ودرنتیجه مصرف توان کمتر و زمان شروع به نوسان بهتری در مقایسه با نوسان ساز های کولپیتس داشته باشد

چکیده ندارد.