در طول چند سال گذشته ، ترافیک فزآینده اطلاعات در شبکه های مخابراتی و اینترنت ، باعث افزایش بی نظیر تحقیقات در زمینه افزایش ظرفیت کانال شده است . یکی از این تحقیقات ارسال gb/s 40 در کانال سیستم های نوری مالتی پلکس کننده تسهیم طول موج (wdm) می باشد. یکی از راههای افزایش ظرفیت کانال در این سیستم ها ، استفاده از مدولاسیون باند جانبی - نشانه ای) (vsb می باشد که در این صورت نسبت خطای بیت به کمتر از می رسد . vsb با فیلتر کردن dsb ) یا am ( بصورتی که یک باند جانبی بطور تقریباَ کامل عبور داده شود ، بدست می آید در حالی که شامل اثر یا نشانی از باند جانبی دیگر نیز باشد . در این پایان نامه برای تولید مدولاسیون vsb در ارسال gb/s 40 ، از فیلتر های نوری استفاده شده است که می تواند یکی از انواع فیلتر های بسل، چبیشف، بیضوی و یا باترورث باشد که در این جا از فیلترهای بیضوی استفاده می شود بدلیل اینکه دارای پرشیب ترین ناحیه عبور بین باند گذر وباند توقف هستند، بدون اینکه دچار مشکلات بی ثباتی شوند . فیلتر های نوری ابزاری کلیدی برای سیستم های wdm محسوب می شوند . در این سیستم ها وجود قابلیت فیلتر کردن یک طول موج از تعداد زیادی طول موج بسیار لازم و ضروری است . روش های فیلترینگ گوناگونی وجود دارد که اغلب آنها بر اساس اصول تداخل ، تفرق و جذب کار می کنند و بصورت ثابت و متغیر می باشند. در پایان یک سیستم wdm با 16 کانال با نرخ های بیت gb/s 40 و فاصله کانال ghz 200 روی فیبرهای ssmf و rdf طراحی و شبیه سازی شده است و اثرات فیلتر نوری روی پارامتر های سیستم مانند نسبت خطای بیت(ber) و فاکتور q بررسی شده است.

بخاطر سرعت پایین سوئیچ های الکترونیکی که زمان سوئیچینگ بالا وتلفات انرژی قابل توجه دارند، سوئیچ های نوری کاملا موثر خواهد بود. تغییر درساختار موجبرها( طول وضریب انکسار ) به ما اجازه پیاده سازی سوئیچ های نوری را می دهد.در این پروژه ضریب شکست غیر خطی محیط وتاثیر ان روی پاسخ فرکانسی سوئیچ هامورد بررسی قرار می گیرد. همچنین در این پروژه یک ساختار جدید برای محیط موجبر معرفی می کنیم این ساختار به دلیل استفاده از مواد با ضریب شکست های مختلف ، رفتار طول موج های مختلف نور هنگام عبور از سوئیچ را برای ما نمایان م ی سازد .ابتدا ساختارهای مختلف توری براگ راروی سوئیچ مد نظر پیاده سازی کرده وسپس تغییرات مختلف پارامترهای توری براگ روی طیف انعکاس سوئیچ بررسی کرده ودر هرمرحله مقدار بهینه پارامتر مطلوب را ایجاد وبا ادامه این کار پارامترهای توری براگ را بهینه خوهیم کرد .ارتباط مشخصات توری براگ با پهنای باند از دیگر کارهای پروژه است . نهایتا با حل معادلا ت کوپله و ایجاد مصالحه بین پارامترهای مختلف سیستم ، سرعت سوئچینگ وتلفات توان را بهینه خواهیم کرد.

لیزرهای نیمرسانای مدقفل شده ی سرعت بالای 1.55 میکرومتری از نظر شبیه سازی برای استفاده در سیستمهای گوناگون همدوس مطالعه می شوند. در منبع همدوس، انرژی نورانی را در یک محفظه تشدید کننده تهیه می کنند. انرژی نورانی آزاد شده از این محفظه، دارای همدوسی مکانی و زمانی است، به این معنا که پرتو خروجی بسیار تک فام و جهت دار است. لیزرهای نیمرسانای مدقفل شده (msl) سه قسمتی با پیکربندی کاواک خارجی غیر فعال سرعت بالا (>5 ghz) که به صورت تقویت کننده ی اپتیکی نیمرسانای موجبر منحنی دوقسمتی یکپارچه و متقارن طراحی می شوند، با بهره برداری از بخش جاذب اشباع پذیر از قطعه ی یکپارچه ، روشهای قفل زنی غیر فعال برای تولید پالسهای نوری کوتاه با شانه های فرکانس نوری پهن باند به کار برده شده اند. بهبود کارایی لیزر بعد از پایداری فرکانس( یک فرکانس drift کمتر از 350 مگاهرتز) و با رعایت پهنای باند (~ 3 mhz) بررسی شده است. در این پایان نامه پس از معرفی لیزرها، ضمن ارائه ی فرمولهای مربوطه پس از شبیه سازی نسبت به بهبود کارایی لیزر با تغییر پارامترهای ضریب بهره، جاذب اشباع پذیر، تغییر سرعت گروه بحث و بررسی شده است.

پردازش نوری با توجه به مزایای بسیار نسبت به مدارات الکترونیکی مورد توجه است.کریستال های فوتونی ابزاری چند منظوره جهت ساخت دستگاه هایی با ابعادی در حد چند طول موج نور در اختیار ما قرار می دهد و به عنوان یکی از مهم ترین موضوعات مورد مطالعه در زمینه مخابرات نوری به شمار می رود. آنها خصوصیات منحصر به فردی مانند سرعت بالا، امکان فشرده سازی ، مصرف توان پایین و محبوس کردن توان را دارند. از این رو اخیراً گیت های منطقی تمام نوری توجهات بسیاری را بدلیل امکانات بالقوه فراوان در زمینه محاسبات نوری و پردازش سیگنال به خود جلب کرده است. راه های گوناگونی جهت تحقق بخشیدن به گیت منطقی تمام نوری وجود دارد. با اصلاح خواص کریستال فوتونیک، مانند تغییر در ساختار بی نقص کریستال و یا استفاده از اثرات غیرخطی، می توان آنها را جهت تحقق بخشیدن دستیابی به گیت های منطقی تماماً نوری و کامپیوترهای نوری بکار گرفت. در این پایان نامه با استفاده از رزوناتورهای در مسیر موجبر و بهره جستن از خاصیت غیرخطی کر یک گیت منطقی and طراحی شده است. برای شبیه سازی گیت و مشاهده و تجزیه و تحلیل نتایج نرم افزار قدرتمند optifdtd استفاده شده است. همچنین محسبات شکاف باند به وسیله روش بسط موج صفحه ای pwe انجام پذیرفته است.

چکیده ندارد.