شبیه سازی و بهینه سازی شکل پرتو خروجی موج برهای کریستال فوتونی به روش fdtd

پایان نامه
چکیده

کریستال های فوتونی به دلیل ابعاد کوچک در حد طول موج و تلفات کم، یکی از بهترین ساختارهای شناخته شده برای ساخت ادوات و مدارهای مجتمع نوری هستند. یکی از ادوات مخابرات نوری موج بر های کریستال فوتونی هستند که اخیراً مورد توجه قرار گرفته اند. ضعف عمده ی موج بر های کریستال فوتونی تشعشع نامتمرکز نور از انتهای موج بر و در نتیجه عدم تطبیق مناسب با ادوات مخابراتی در مدارهای مجتمع نوری، و تلف ناشی از آن و نیز بازده کمِ تزویج بین ادوات مخابراتی است. تاکنون راه کارهای مختلفی به منظور متمرکز کردن پرتو خروجی موج بر کریستال فوتونی و غلبه بر ضعف آن ارائه شده است. در این پایان نامه، مروری بر کریستال های فوتونی شده است. روش عددی تفاضل محدود در حوزه ی زمان توضیح داده شده و از آن برای شبیه سازی انتشار نور خروجیِ بهبود یافته از انتهای موج بر های کریستال فوتونی منتهی به تشدیدگر های نوری تزویج شده استفاده شده است. سپس نتایج به دست آمده با پرتو خروجی موج بر معمولی مقایسه شده و تمرکز پرتوِ شکل یافته در آن نشان داده شده است. ساختار بررسی شده محیط کریستال فوتونی دو بعدی، با شبکه ی مربعی از میله های دی الکتریک با ضریب دی-الکتریک نسبی 56/11 (نیمه رسانای ingaaspinp در طول موج 55/1 میکرومتر) تشکیل شده است. به علاوه، روش بهینه سازی اجتماع ذرات که از روش های نوین مبتنی بر الگوریتم های جمعیتی است، مورد بررسی قرار گرفته و در ادامه تشدیدگرهای نوری کوپل شده به هم به دو طریق یک پارامتری و هفت-پارامتری با دو الگوریتم یک بعدی و هفت بعدیِ بهینه سازی اجتماع ذرات بهینه شده اند و پرتو خروجی متمرکزتر و پرقدرت تر حاصل شده است. در نهایت مقایسه ای بر رفتار آرایه های تشعشعی کریستال فوتونی، ساخته شده از آرایه ی تشدیدگرهای نوری در سطح کریستال، با رفتار آنتن های آرایه ای انجام شده و شباهت های پرتو تشعشعی ساختارهای مشابه با تغذیه های مشابه بررسی شده است.

منابع مشابه

شبیه سازی انتشار امواج سالیتانی در کریستال های فوتونی به روش fdtd

در این پروژه، برای شبیه سازی و تحلیل انتشار امواج سالیتانی معادلات ماکسول به روش fdtd پیاده سازی شده اند. ابتدا اثرات غیرخطی لحظه ای و تأخیردار و پاشندگی محیط با استفاده از معادلات دیفرانسیل کمکی به روش fdtd پیاده سازی شده است. در ادامه شبیه سازی انتشار امواج سالیتانی با کدنویسی به کمک نرم افزارc++ و مطلب انجام شده است. شبیه سازی های این پروژه به دو بخش تقسیم می شوند: 1) شبیه سازی سالیتان نوری ...

15 صفحه اول

مقایسه نتایج شبیه سازی بلور فوتونی با استفاده از روش fdtd دوبعدی بهبودیافته و fdtd سه بعدی

با استفاده ازداده­های آزمایشگاهی، دقت روش تفاضل متناهی دامنه زمان fdtd دوبعدی بهبودیافته با روش fdtd سه بعدی مقایسه می­گردد. برای این منظور از موجبر خمیده º60 بلور فوتونی بهینه استفاده شده است. با توجه به هندسه موجبر بلور فوتونی، قطبش الکتریکی عرضی در نظر گرفته شده است. این داده­ها از تکنیک end-fire در آزمایشگاه به دست آمده­اند. با محاسبه­ی گذردهی موثر در الگوریتم یی نشان می­دهیم که روش fdtd به...

متن کامل

بهینه سازی اندازه و شکل سازه های خرپا با روش بهینه سازی الگوریتم مثلث بهینه گر

در این مقاله روش بهینه سازی فراابتکاری جدید تحت عنوان الگوریتم مثلث بهینه گر برای پایین آوردن وزن سازه های خرپا ارائه شده است. این روش از مثلث الهام گرفته است. در این روش بردار اولیه متغیرهای طراحی بعنوان قاعده مثلث (سطر اول) در نظر گرفته می شوند. سپس توابع هدف محاسبه و بهترین و بدترین پاسخ مشخص می شوند. بدترین پاسخ از جمعیت حذف می گردد و بقیه جمعیت با بازیابی سطر دوم را تشکیل می دهند. این عمل ...

متن کامل

مروری بر روش های عددی شبیه سازی موج بلست انفجار

As the computation power developing, the simulation of the explosion blast wave becomes more accurate and much more codes and softwares designed for this purpose. Besides the numerical methods, there are some other effectives like: turbulence model, equation of state and the explosion models which affect the accuracy of the blast wave simulation results. This paper reviewed the numerical method...

متن کامل

طراحی و شبیه سازی لیزرهای مود قفل شده، با استفاده از موج برهای کریستال نوری

فرآیند قفل شدن مودها در یک لیزر، به واسطه نقش کلیدی آن در عملیات های نوری بسیار سریع، همواره مورد توجه بسیاری از محققان بوده است. اخیراً به علت کاربردهای بالقوه آن در ساعت زنی نوری و برقراری ارتباط نوری در مدارهای مجتمع مبنی بر سیلیکان، تحقیقات بسیاری در این زمینه انجام گرفته است. از کاربردهای پیشنهاد شده برای پالس های یک لیزر مود قفل شده، می توان استفاده در حذف نویز jitter و سازگاری آن با تکنیک...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


نوع سند: پایان نامه

وزارت علوم، تحقیقات و فناوری - دانشگاه صنعتی خواجه نصیرالدین طوسی

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023