طراحي سوييچ تمام نوري با استفاده از خاصيت غير خطي Kerr وDIT با نانو كريستال چهار ترازه

Design of All-Optical Switch using Kerr Nonlinearities and Dipole Induced Transparency (DIT) with 4-level Nano- Crystals

در اين مقاله يك سوييچ دوحالته قابل كنترل تمام نوري بهبود يافته اي با استفاده از شفافيت القايي دو قطبي و اثر كر و اندركنش نقطه كوانتومي با كاواك الكتروديناميك كوانتومي پيشنهاد گرديده است. سوييچ تمام نوري دوحالته قابل كنترل از يك محيط غيرخطي سريع (كريستالهاي فتونيكي) و كاواك الكتروديناميك كوانتومي، كوپل شده با دو موجبر نوري، تشكيل شده است. نانو كريستال تزريق شده در فوتونيك كريستال كاواك را سيستم اتمي چهار ترازه در نظر گرفته ايم و سوييچ نوري پيشنهادي را با روش تمام كوانتومي طراحي كردهايم. به اين صورت كه هاميلتونين سيستم را نوشته و معادلات ديناميكي را مييابيم و با محاسبه احتمال انتقال براي دو موجبر عمل سوييچزني نوري را با شبيهسازي در نرمافزار Matlab نمايش ميدهيم. در اين مقاله با انتخاب مقادير مناسب براي پارامترهاي اساسي يك سوييچِ تمام نوريِ بهبود يافته، طراحي شده است. بعنوان مثال سرعت سوييچزني با سيستم اتمي چهار ترازه مورد نظر با ميدان كنترل اول در حد سه برابر و با ميدان كنترل دوم در حد هفت برابر نسبت به ديگر سوييچهاي نوري افزايش يافته است.

We propose a novel two state and all-optical controllable switch using DIT, Kerr effect and interaction between quantum dots (QD) and quantum electrodynamics cavity (CQED). The two state and all-optical controllable switch is coupled to photonic waveguide from a rapid nonlinear environment (photonic crystal) and CQED. We consider the nano-crystal are doped to crystal photonic cavity as a 4-level atomic system then design the proposed all-optical switch with quantumatic methods. We wright Hamiltonian of the system and realize the dynamic equation then we show the optical switching operation by calculating the transition probability for two waveguides with simulations in MATLAB. In this paper by choosing the proper values for basic parameters an improved all-optical switch were obtained for example the switching speed is increased 3 times with first control field, 7 times with second control field rather than previous designs.