طراحی مقسمهای توان مبتنی با استفاده از بلورهای فوتونی در دو بعد
چکیده
در این پایان نامه، روش طراحی مقسم توان نوری به کمک بلور های فوتونی ارایه شده است. برای پیاده-سازی این قطعه که در قسمت های مختلف هر سیستم مدار مجتمع نوری بکار می رود، دو ساختار نمونه بررسی شده اند: بلور فوتونی متشکل از ساختار میله ای در بستری از هوا و حفره هوا در دی الکتریک. در نمونه اول، مقسم توان 2×1 ( یک ورودی، به دوقسمت مساوی تقسم شده است)، با استفاده از کاواک-های تزویج شده در موجبرهای بلور فوتونی طراحی شده است. نمونه دوم یک مقسم توان 2×1 با استفاده از کاواک های تشدید در موجبرهای سری شده ارایه شده است، تا در نهایت دو نمونه مقسم توان نوری که شرایط بسیار مناسب برای تقسیم توان مساوی در هر کانال خروجی با تلفات کم برای دو ساختار متفاوت را فراهم می کند. بلورهای فوتونی انتخاب شده برای پیاده سازی این مقسم های توان، برای اولین ساختار، از شبکه ی مربعی دوبعدی از میله های دی الکتریک در بستر هوا، تشکیل شده است. میله ها ازماده سیلیکون (si) با ضریب شکست 47/3 تشکیل و نسبت پرشدگی شبکه برابر با 174/0 r/a= انتخاب شده است که در آنr شعاع میله ها و a ثابت شبکه است. در این ساختار، انتقال توان بیش از 45% بوده و محدوده فرکانس بهنجارشده انتقال توان 3757/0? a/? ?3740/0 می باشد. برای دومین ساختار، شبکه ی مثلثی دوبعدی از حفره های هوا در بستر دی الکتریک، تشکیل شده است. دی الکتریک از ماده تری سلنیدآرسنیک (as2se3) با ضریب شکست 1/3 تشکیل و نسبت پرشدگی برابر با 32/0 r/a= انتخاب شده است. در این ساختار، انتقال توان بیش از 45? بوده ومحدوده فرکانس بهنجارشده انتقال توان 2611/0 ? a/? ? 2567/0 می باشد. به منظور سهولت مجتمع سازی ساختارهای ارایه شده، طول موج ورودی یکسان و در پنجره سوم مخابراتی، برابر طول موج 55/1 میکرومتر انتخاب شده است.