بررسی و شبیه سازی دی مالتی پلکسرهای تمام نوری

در این پایان نامه، با استفاده از بلور های فوتونی دوبعدی، نحوه طراحی و دست یابی به یکی از اساسی ترین عناصر مدارهای مجتمع نوری یعنی دی مالتی پلکسر تمام نوری بررسی شده است. هدف از این طراحی ها، دستیابی به ساختارهای دی-مالتی پلکسر با مشخصات زیر بوده است: راندمان زیاد انتقال توان در خروجی ها، هم شنوایی کم بین کانال های خروجی، تفکیک پذیری طیفی بالا، ضریب کیفیت زیاد برای هر کانال خروجی، تعداد کانال های زیاد در بازه فرکانسی کم و قابلیت تنظیم فرکانس آنها. شش طرح برای رسیدن به این اهداف در این پایان نامه بررسی شده است. در اولین نمونه، دی مالتی-پلکسر چهار کاناله بر اساس تزویج بین موجبر و تشدیدگر حلقوی طراحی شده است. برای هر تشدیدگر حلقوی، به تنهایی، مقادیر راندمان و ضریب کیفیت به ترتیب 100% و 193 بدست آمده است. ساختار نمونه 1، از سه ناحیه با ضرایب دی الکتریک متفاوت 56/11، 96/12 و 44/14، تشکیل شده است که به آن اصطلاحا" هترو ، گفته می شود. در این طرح، میانگین راندمان 90% و هم شنوایی db25- بدست آمد. دومین و سومین طرح پیشنهادی، شامل سه تشدیدگر حلقوی 5×5 است که هر تشدیدگر به تنهایی دارای راندمان 100%، پهنای باند nm8/1 و ضریب کیفیت 842 است. ابتدا در دومین ساختار، با تغیر شعاع میله های داخلی سه تشدیدگر به میزان r1/1 ، r،r92/0rin= نتایج میانگین راندمان 90%، فاصله کانالی nm5/7، میانگین هم شنوایی بهتر از db11/27- و میانگین پهنای باند nm8/2 برای کانال های خروجی بدست آمده است. در ساختار سوم، در تشدیدگر سمت چپ، ضریب دی الکتریک میله های تزویج را به 13=? و در تشدیدگر سمت راست، ضریب دی الکتریک کل میله ها را به 6/11=? تغیر داده ایم. نتایج شبیه سازی نشان داد این ساختار قادر خواهد بود طول موج های تشدید را با میانگین راندمان و ضریب کیفیت به ترتیب 95% و 766 به کانال های خروجی تشدیدگرها با فاصله کانالی حدود nm5 هدایت کند. چهارمین طرح، دی مالتی پلکسر دوکاناله با استفاده از کاواک های بلور فوتونی، پیاده سازی شد که راندمان آن در حدود 95% است. پنجمین طرح پیشنهادی، دی مالتی پلکسر سه کاناله، به اصطلاح تری پلکسر، بصورت تیغه ای با استفاده کاواک های تشدید است. میانگین راندمان و هم شنوایی بین کانال های خروجی به ترتیب حدود 97% و بین db80/13- ~ db81/26- است. طرح ششم، دی مالتی پلکسر هتروی شش کاناله است که از شش ناحیه با ضریب شکست های 4/3، 42/3، 44/3، 46/3، 48/3 و 5/3 تشکیل شده است. در این افزاره، میانگین راندمان حدود 96% و ضریب کیفیت 2333 بدست آمد.