مرکز منطقه ای اطلاع رساني علوم و فناوري - طراحي سوييچ مزدوج موازي غيرخطي فوق سريع و تمام نوري موج پيوسته و ساليتوني در مواد چالكوجنايد

چكيده :

سوييچينگ يك عمل اساسي در شبكه هاي مخابراتي ، كامپيوترهاي رقمي و سيستمهاي پردازش سيگنال است . گسترش سريع سيتمهاي مخابراتي نوري با نرخ بالاي انتقال اطلاعات و نياز به پردازشگرها و حسابگرهاي نوري با سرعت فوق سريع ، طراحي و توسعه دروازه ها، سوييچ ها و عناصر حافظه نوري را گريزناپذير مي كند. پتانسيل زياد جفت موازيهاي غيرخطي در سيستمهاي پردازش سيگنال جهت استفاده در ارتباطات و محاسبات اپتيكي باعث جذابيتهاي زياد تحقيقاتي شده است تعداد زيادي از كاربردهاي اين ابزار نظير مدوله كننده ها، سوييچها، تقويت كننده ها، تضعيف كننده ها عناصر منطقي نظير AND ,XOR ,NAND ,OR گزارش شده است . در اين رساله به طراحي مزدوج غيرخطي به عنوان يك سويچ خود كنترل كننده تمام اپتيكي پرداخته ايم . اخيرا مواد چلكوجنايد با ضريب شكست غيرخطي چند درصد برابر شيشه سيليكا، پاسخ زماني فوق سريع و قابليت مجتمع سازي براي ساخت سوييچهاي تمام اپتيكي مورد توجه زيادي قرار گرفته اند. به علت خواص خوب اين مواد به بررسي و طراحي سويچهاي مزدوج موازي در اين مواد پرداخته و سوييچ هايي را بصورت موج پيوسته ، پالسي با تحليل موج پيوسته با در نظر گرفتن اثرات جذب غيرخطي مرتبه 3 و 5 طراحي كرده ايم . با شبيه سازي انتشار ساليتون تاريك در سوييچ نشان داده ايم كه سوييچينگ ساليتوني تاريك مانند ساليتون روشن به طور كامل امكان پذير بوده و روابطي ساده و دقيق بين طول سوييچ و پهناي پالس برحسب توان مورد نياز براي سوييچينگ در دو حالت ساليتون روشن و تاريك بدست آورده ايم از اين روابط براي طراحي يك سوييچ بر اساس پارامترهاي ماده مورد استفاده و ابعاد سوييچ مي توان استفاده كرد. براي شبيه سازي انتشار پالس از دو روش عددي تكنيك تحليل فوريه )FSAT( و فوريه گام -جدا )SSFM( استفاده كرده و با بهبود روش تكنيك تحليل فوريه توانسته ايم سرعت اجرا را تا حدود 50 برابر افزايش بدهيم . و نهايتا نرم افزاري براي شبيه سازي اين سوييچ ها به صورت موج پيوسته و پالسي طراحي كرده ايم كه مي تواند براي طراحي و تحقيق در انتشار پالس و ساليتون در موجبرها و سوييچهاي مزدوج موازي مورد استفاده قرار گيرد...