طراحی و شبیه سازی مقایسه کننده تک بیتی تمام نوری فوق سریع با استفاده از تشدیدگرهای حلقوی بلور فوتونی

در این مقاله یک طرح جدید از یک مقایسه کننده تک بیتی تمام نوری فوق سریع ارائه می شود که بر اساس تشدیدگرهای حلقوی بلور فوتونی متشکل از شیشه های آلائیده با ضریب غیرخطی بالا ساخته می شود. ساختار کلی این مقایسه کننده شامل دو ورودی، چهار تشدیدگر حلقوی همراه با تعدادی موج بر برای مقایسه و سه خروجی برای ارائه نتیجه است که همه در بستر بلور فوتونی ایجاد شده اند. با استفاده از روش عددی بسط امواج تخت ساختار باندی آن محاسبه و نتایج حاصل شده نشان می دهند که بلور فوتونی پایه دارای شکاف باند فوتونی در مد پلاریزه TM در پنجره  طول موجی باند S، C و L است و برای کاربردهای مخابراتی ابزاری مناسب می باشد. برای حل معادلات ماکسول از روش تفاضلی محدود در حوزه زمان استفاده شده است که هدف از آن بررسی رفتار انتشاری نور درون ساختار نهایی است. نتایج مطالعات عددی نشان می دهند ساختار طراحی شده دارای پاسخ زمانی بسیار کوتاه ۳ پیکوثانیه است که نسبت به تمامی مقایسه کننده­های طراحی شده تاکنون شامل مقایسه­کننده های الکترونیکی، و تمام نوری از سرعت بالاتری برخوردار است. همچنین مساحت نسبتا کوچک آن که در حدود ۸۲۶ میکرومتر مربع است، استفاده از آن در طراحی مدارهای فوتونیکی مجتمع را ممکن می سازد.

کلیدواژه ها:

مقایسه کننده تمام نوری ، تشدیدگر حلقوی بلور فوتونی ، اثر غیرخطی کر ، بسط امواج تخت ، روش اجزا محدود در حوزه زمان