آنالیز و طراحی سوییچ های نوری ساگناک مبتنی بر تقویت کننده نوری نیمرسانا برای شبکه های مخابرات نوری

سوییچ های تمام نوری پرسرعت نقش مورد توجه ای برای مالتی/ دی مالتی پلکس در سیستم های مخابرات نوری دارند. در این بین تقویت کننده نوری نیمرسانا با اندازه کوچک، امکان مجتمع شدن با ادوات نوری و قابلیت تقویت پالس های فوق باریک گزینه مناسبی برای انجام عمل سوییچینگ است. برای حل مشکل پایین بودن طول عمر حامل ها و افت شدید بهره پس از عبور چند بیت در تقویت-کننده نوری نیمرسانا حجمی، در پژوهش های اخیر استفاده از تداخل سنج ها مورد توجه قرار گرفته است. تداخل سنج های مبتنی بر پدیده ساگناک از جمله ساختار های تداخلی مطلوب برای عمل سوییچینگ در شبکه های مخابرات نوری است. تحقیقاتی که تاکنون روی سوییچ های ساگناک مبتنی بر تقویت کننده نوری نیمرسانا انجام شده در حوزه پالس های پیکوثانیه بوده است. در این پژوهش برای اولین بار ساختاری برای خودسوییچ مبتنی بر ساختار تداخلی ساگناک ارائه شده است. شرایط لازم برای عملکرد بهینه خود سوییچ و تاثیر پارامترهای مختلف برای پالس های زیرپیکوثانیه ای نشان داده شده است. بدین منظور وابستگی پارامترهای خودسوییچ به مشخصات ساختار و پالس ورودی بررسی شده است. خود سوییچ نوری کاربردهای متنوعی در پردازش سیگنال نوری دارد. به منظور افزایش سرعت و ظرفیت خطوط انتقال، سوییچینگ در ساختار ساگناک مبتنی بر تقویت کننده نوری نیمرسانا متقارن برای پالس های ورودی زیرپیکوثانیه ای با لحاظ کردن تمامی اثرات غیرخطی این حوزه بررسی شده است. به منظور دستیابی به شرایط بهینه ی عملکرد سوییچ، وابستگی پارامترهای آن به مشخصات ساختاری و پالس نور ورودی بررسی شده است. در نهایت، دی مالتی پلکسینگ با استفاده از سوییچ مورد نظر برای نرخ بالا (667gb/s) پالس دیتای ورودی محقق شده است. در این پایان نامه از مدلی عددی مبتنی بر روش تفاضل محدود (توانایی مدلسازی پالس هایی تا پهنای100fs را دارد) برای مطالعه و تحلیل انتشار پالس های زیرپیکوثانیه ای در تقویت کننده نوری نیمرسانا استفاده کرده ایم.