طراحی و شبیه سازی گیت nor تمام نوری فوق سریع براساس تقویت کننده نیمه هادی مبتنی بر نانو کریستال برای تحقق پردازش تمام نوری

در این پایان نامه با توجه به قابلیت های پردازش تمام نوری به طراحی و شبیه سازی گیت یونیورسال nor می پردازیم. برای این کار از دو تکنولوژی متفاوت تقویت کننده های نوری نیمه هادی مبتنی بر نانوکریستال و همچنین شفافیت االقایی دو قطبی بهره برده ایم ولی تاکید پایان نامه روی تکنولوژی نیمه هادی مبتنی بر نانوکریستال با توجه به قابلیت های فراوان آن می باشد. علت انتخاب گیت nor در این حقیقت نهفته است که این گیت یونیورسال بوده و با استفاده از این گیت می توان کلیه ی عملیات منطقی را پیاده سازی کرد. همان طوریکه گفته شد از جمله قابلیت های تقویت کننده های نیمه هادی مبتنی بر نانو کریستال زمان باز یابی سریع بهره و دینامیک بسیار سریع آن در مقایسه با تقویت کننده های نوری بالک که اهداف سرعت بالا در مخابرات و پردازش تمام نوری سریع را محقق می کند پردازش یک سیگنال در حالت کلی با استفاده از خواص غیر خطی در یک سیستم اتفاق می افتد. پردازش سیگنال نوری نیز از این قاعده مستثنی نیست. غیر خطیت بنابراین فاکتور بسیار مهم است که در این مورد نیز تقویت کننده های نیمه هادی مبتنی بر نانوکریستال رفتار های بهتری از خود نشان می دهند مکانیسم های مدولاسین بهره متقابل (xgm) و مدولاسین فاز متقابل (xpm) بسترهای خواص غیر خطی و در نتیجه پردازش تمام نوری را فراهم می کنند که در بخش های بعدی راجع به این پدیده ها به تفصیل صحبت خواهیم کرد. در این پایان نامه با ترکیب مکانیسم های xgm وxpm به نرخ بیت gb/s 250 خواهیم رسید. همچنین در پایان نامه نشان داده ایم که در حضور سیگنال کنترلی می توان از گیت nor در سرعت های tb/s 1و tb/s 2 با ضرایب کیفیت قابل قبول بهره برداری کرد. همچنین همانطوریکه گفته شد از شفافیت القایی به عنوان یک راه دیگر برای تحقق گیت مورد نظر استفده کرده ایم و نشان داده ایم که از آن می توان به عنوان گیت nor و همزمان or نیز بهره برداری کرد. با نوشتن معادلات هامیلتونین و سپس بدست آوردن معادلات زمانی هایزنبرگ شبیه سازی هایمان را در حوزه ی زمان انجام داده ایم در ادامه ضرایب کیفیت را برای آن محاسبه کرده ایم و مقادیر بدست آمده برای پارامتر مذکور افق های امیدوار کننده ای را برای تحقق پردازش تمام نوری را در ابعاد کوچک گشوده است