طراحی و شبیه سازی جفت کننده جهتدار و بازآواگرهای میکروحلقه

در این پژوهش جفت کننده های نوری جهت دار و بازآواگرهای میکروحلقه ای در مدارهای مجتمع نوری بررسی و شبیه سازی شده اند. برای شبیه سازی جفت کننده ی نوری از نرم افزار optibpm استفاده کرده ایم. این نرم افزار بر پایه روش عددی bpm(beam propagation method) است. در ابتدا به مطالعه ی این روش عددی پرداختیم. سپس چگونگی اثر مولفه های مختلف بر ضریب تزویج جفت کننده را بررسی کردیم. این مولفه های گوناگون شامل موارد زیر است: اختلاف ضریب شکست مغزی و غلاف جفت کننده نوری جهت دار تغییر فاصله میان مغزی موجبرهای تشکیل دهنده جفت کننده ی نوری جهت دار تغییر پهنای موجبرهای تشکیل دهنده جفت کننده ی نوری جهت دار ونیز تاثیر طول موج فرودی بر توان خارج شده از شاخه های خروجی جفت کننده جهت دار نوری بررسی شد. برای شبیه سازی بازآواگر میکروحلقه ای از نرم افزار optifdtd استفاده کردیم. به همین سبب ابتدا روش عددی fdtd(finite differance time domain) مطالعه شد. آنگاه به بررسی شرط مرزی جاذب لایه های کاملا جورشده پرداختیم. چهار چینش متفاوت از موجبر و حلقه شبیه سازی شد. ویژگی این چهار نوع چیدمان به قرار زیر است: ساختار 1 شامل یک حلقه در همسایگی موجبر با گاف جانبی. ساختار 2 شامل یک حلقه در همسایگی موجبر با گاف عمودی. ساختار 3 شامل یک حلقه در میان و دو موجبر متقارن و موازی در دو سوی آن. ساختار 4 شامل یک حلقه در میان و دو حلقه متقارن در دو سوی آن. با تحلیل داده های حاصل از شبیه سازی، با استفاده از نرم افزارهایmathematica و origin، سرعت گروه مولفه های بسامدی مختلف تپ منتشر شده در هر یک از ساختارها محاسبه شد. نتیجه نهایی این که ساختار نوع 4 به عنوان بهترین کاهنده سرعت گروه و مناسب برای به کارگیری در مدارهای مجتمع نوری کند کننده سرعت نور برگزیده شد.