تحول پالس هاي فوق كوتاه چرپ شده در نانوسيم هاي سيليكوني

Evolution of Ultra-Short Chirped Pulses in Silicon Nanowires

در اين مقاله، تحول پالس هاي فوق كوتاه چرپ شده در نانوسيم هاي سيليكوني با استفاده از حل معادله غيرخطي شرودينگر به روش فوريه گام مجزا شبيه سازي مي شود. با توجه به ضريب غيرخطي بالاي نانوسيم ها و مساحت مؤثر مد بسيار كوچك، طول مورد نياز براي مشاهده ي اثرات غيرخطي در آنها بسيار كمتر از تارهاي معمولي است. تأثير افت، اثرات غيرخطي، پاشندگي مرتبه دوم و سوم و چرپ در تحول پالس در طول نانوسيم بررسي مي شود. نتايج نشان مي دهد كه علامت و مقدار پارامتر چرپ نقش مهمي در انتشار پالس دارد به طوري كه در رژيم پاشندگي غيرعادي براي پالسهاي با چرپ مثبت فشرده سازي و براي چرپ منفي پهن شدگي رخ مي دهد. عكس اين حالت براي رژيم پاشندگي عادي اتفاق مي افتد.

In this paper, we simulate the propagation of ultra-short chirped pulses in silicon nanowires by solving nonlinear Schrödinger equation using the split-step Fourier method. Owing to the high nonlinear coefficient and a very small effective-mode area, the required length for observing nonlinear effects in nanowires is much shorter than that of conventional optical fibers. The impacts of loss, nonlinear effects, second- and third-order dispersion coefficients and chirp parameter on pulse evolution along the nanowire are investigated. The results show that the sign and the value of the chirp parameter have important role in pulse propagation so that in the anomalous dispersion regime, for the up-chirped pulses the pulse compression occurs and for the down-chirped pulse the broadening takes place. The opposite situation happens for the normal dispersion regime.