تحقق پـردازش تمام نـوری بر اساس تقویت کننده های نوری نیمه هادی مبتنـی بر نقاط کوانتــومی
چکیده
با توجه به اهمیت تقویت کننده های نوری نیمه هادی در پردازش های نوری، گیت های منطقی و سویچ های نوری، امکان تحقق چنین پردازنده هایی را توسط qd-soa ها بررسی کرده و با نتایج گزارش شده مقایسه می کنیم. با در نظر گرفتن ویژگیهای منحصر بفرد qd-soa ها از جمله زمان بازیابی گین بسیار پایین در مقایسه با سایر انواع soa ها، انتظار میرود این ادوات دارای پتانسیل بالایی برای پردازش با سرعتهای بالا باشند. آخرین نتایج عملی گزارش شده حاکی از دستیابی به سرعت تبدیل طول موج 320 gb/s در qd-soa ها و دی مالتی پلکسینگ 640 gb/s به 40 gb/s در bulk-soa ها می باشد. با توجه به این که اصلی ترین عامل محدود کننده سرعت پردازش در qd-soa ها زمان بازیابی گین است، در این پایان نامه سعی شده روش هایی برای جبران این محدودیت بصورت تئوری پیشنهاد و امکان تحقق آنها در عمل بررسی شود. همچنین یکی دیگر از نقاط قوت تقویت کننده های مبتنی بر نقاط کوانتومی نسبت به سایر تقویت کننده ها برخورداری از ویژگیهای غیر خطی با قدرت بالاتر است که دلیل این ویژگیها در qd-soa ها بررسی شده و فرایند تبدیل طول موج در یک qd-soa با یک تقویت کننده نوری مبتنی بر چاههای کوانتومی (qw-soa) در یک آزمایش مقایسه شده است. یکی از مهم ترین پارامترهای qd-soa به هنگام مدل سازی و نیز انجام آزمایشهای عملی، نویز ase مربوط به گسیل خودبخودی از نقاط کوانتومی است که باعث کاهش کیفیت وایجاد محدودیت هایی در عملکرد قطعه می شود. در این پایان نامه اثر این نویز را در فرکانس های مختلف با افزودن یک معادله نرخ برای هر فرکانس به معادلات سیستم بررسی و در عمل نیز میزان این نویز را در جریان های مختلف و نیز توانهای مختلف ورودی مطالعه می کنیم. برای بهبود سرعت عملکرد سیستم ایده تزریق یک نور خارجی بررسی شده و امکان استفاده از چنین منبعی به جای بایاس الکتریکی و مزایا و معایب چنین ساختاری مطالعه می شود.