| تعداد نشریات | 38 |
| تعداد شمارهها | 1,408 |
| تعداد مقالات | 10,088 |
| تعداد مشاهده مقاله | 11,909,093 |
| تعداد دریافت فایل اصل مقاله | 6,961,229 |
طراحی دی مالتی پلکسر تمام نوری بلور فوتونی برای مبدل های آنالوگ به دیجیتال نوری با استفاده از اثر غیرخطی کِر | ||
| الکترومغناطیس کاربردی | ||
| مقاله 8، دوره 12، شماره 2 - شماره پیاپی 29، آبان 1403، صفحه 73-79 اصل مقاله (1.41 M) | ||
| نوع مقاله: مقاله پژوهشی | ||
| نویسندگان | ||
| نگار اسماعیلی1؛ محمدسعید فعلی2؛ فریبرز پرندین* 3 | ||
| 1دانشجوی دکتری،گروه برق دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه،کرمانشاه، ایران | ||
| 2استادیار، گروه مهندسی برق، واحد کرمانشاه، دانشگاه آزاد اسلامی، کرمانشاه، ایران | ||
| 3دانشیار،گروه برق دانشگاه آزاد اسلامی واحد کرمانشاه،کرمانشاه، ایران | ||
| تاریخ دریافت: 22 تیر 1403، تاریخ بازنگری: 25 شهریور 1403، تاریخ پذیرش: 18 مهر 1403 | ||
| چکیده | ||
| در این تحقیق، طرح جدیدی از دی مالتیپلکسر غیرخطی ارائه شده است. این ساختار از سه تشدیدگر حلقهای غیرخطی مربعی شکل تشکیل شده است. میلههای استفاده شده در این سازه، از جنس سیلیکون است و میله های غیرخطی درون تشدیدگرها از جنس شیشه آلاییده شده هستند. در این ساختار از اثر نوری کِر استفاده شده تا رفتار نوری دی مالتیپلکسر غیرخطی را کنترل کند. ساختار پیشنهادی، دارای یک دی مالتیپلکسر غیرخطی است که با طولموج نور ورودیnm 1550، میتواند چند سطح گسسته کمی شده را ایجاد کند. تحلیل دی مالتیپلکسر غیرخطی پیشنهادی با استفاده از روشهای PWE و FDTD بررسی گردیده است. سازهی پیشنهادی، دارای ابعاد µm2324 است و همچنین نرخ نمونهبرداری برابر با Gs/s125 با حداقل تلفات نشت میباشد. دقت تفکیک بالا در خروجیها و همچنین سادگی ساختار را میتوان به عنوان دیگر مزایای طرح پیشنهادی نام برد. افزون براین، ساختار پیشنهادی به علت خاصیت غیرخطی میتواند در مبدل های تمام نوری آنالوگ به دیجیتال (ADC) به کار رود. | ||
| کلیدواژهها | ||
| بلورهای فوتونی؛ دی مالتی پلکسر؛ اثر کِر | ||
| عنوان مقاله [English] | ||
| Design of photonic crystal all-optical demultiplexer for optical analog-to-digital converters using nonlinear Kerr effect | ||
| نویسندگان [English] | ||
| Negar Esmaeeli1؛ Mohamad Saeed Feali2؛ Fariborz Parandin3 | ||
| 1PhD student, Department of Electrical Engineering, Islamic Azad University, Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran | ||
| 2Assistant Professor, Department of Electrical Engineering, Islamic Azad University, Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran | ||
| 3Associate Professor, Department of Electrical Engineering, Islamic Azad University, Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran | ||
| چکیده [English] | ||
| This research presents a new design of nonlinear demultiplexers. Three square nonlinear ring resonators are used in this structure. The rods used in the structure are made of silicon, and the nonlinear rods inside the resonators are made of contaminated glass. In this structure, the optical Kerr effect is used, which controls the optical behavior of the nonlinear demultiplexer. The proposed structure has a non-linear demultiplexer that can create several quantized discrete levels. The analysis of the proposed nonlinear demultiplexer has been investigated using PWE and FDTD methods. The proposed structure has a dimension of 324 µm2 as well as a sampling rate of 125 Gs/s with minimal leakage losses. Also, due to its nonlinear property, this structure can be used in all-optical analog-to-digital converters (ADC). | ||
| کلیدواژهها [English] | ||
| Photonic Crystals, Demultiplexer, Kerr effect | ||
| مراجع | ||
|
[1] A. Askarian, and F. Parandin, “Investigations of [2] S. Olyaee, “Ultra-fast and compact all-optical encoder based on photonic crystal nano-resonator without using nonlinear materials,” Phot. Lett. Pol., vol.1, no.11, pp. 10-12, 2019 https://doi.org/10.4302/plp.v11i1.890 [3] A. Askarian, and F. Parandin, “A novel proposal for all optical 1-bit comparator based on 2D linear photonic crystal,” J Comput Electron,vol.22,pp.288–295,2023 https://doi.org/10.1007/s10825-022-01961-2 [4] S. Serajmohammadi, H. Alipour-Banaei and F. Mehdizadeh, “All optical decoder switch based on photonic crystal ring resonators,” Opt Quant Electron, vol.47, pp.1109–1115, 2015 http://dx.doi.org/10.1007/s11082-014-9967-2 [5] S. Naghizade, and H. Saghaei, “An ultra‑fast optical analog‑to‑digital converter using nonlinear X‑shaped photonic crystal ring resonators,” Optical and Quantum Electronics,vol.53,no.3,pp.1-16,2021 DOI:10.1007/s11082-021-02798-y [6] E. Rafiee, F. Emami, and R. Negahdari, “Design of a novel nano plasmonic-dielectric photonic crystal power splitter suitable for photonic integrated circuits,” Optik, vol.172, pp.234-240, 2018 DOI:10.1016/j.ijleo.2018.06.006 [7] A. Farmani, “Quantum-Dot Semiconductor Optical Amplifier: Performance and Application for Optical Logic Gates,” Majlesi Journal of Telecommunication Devices, vol.6, no.3, pp.93-97, 2017 [8] M. Karimi, “Analysis of Photonic Crystal fibers Using Finite Difference Frequency Domain Method,” Applied Electromagnetics,Vol.6,No.2pp.33-42, 2018 DOR:20.1001.1.26455153.1397.6.2.4.2 [9] F. Parandin, F. Heidari, Z. Rahimi, and S. Olyaee, “Two-Dimensional photonic crystal Biosensors,” A review, Optics & Laser Technology, vol.144,107397, 2021 https://doi.org/10.1016/j.optlastec.2021.107397 [10] A. Askarian, and F. Parandin, “Numerical analysis of all optical 1-bit comparator based on PhC structure for optical integrated circuits,” Opt Quant Electron, vol.55, pp.419, 2023 DOI:10.1007/s11082-023-04552-y [11] R. Negahdari, E. Rafiee, F. Emami, and H. Pakarzadeh, “Design of tunable ring-shaped plasmonic photonic crystal filters infiltrated with optical fluids,” Opt. Eng, vol.60, no.9, 097102, 2021. DOI:10.1117/1.OE.60.9.097102 [12] F. Parandin, "Realization of Ultra-compact All-optical Universal NOR Gate on Photonic Crystal Platform," Journal of Electrical and Computer Engineering Innovations, vol.9, no.1, pp.1-8, 2021. https://doi.org/10.22061/jecei.2021.7637.414 [13] A. Seyed Faraji, and V. Ahmadi, “Enhanced Raman Amplification in Hybrid Photonic Crystal Based Waveguide Structure by Using Optofluidic Materials,” Applied Electromagneticsو Vol. 4, No. 3, pp.57-64, 2016 [14] M. Karimi, “Theoretical study of hole structure and core size on the gap-map of hollow-core photonic crystal fiber,” Applied Electromagnetics,Vol.11,No.1,pp.95-105,2023 DOI:20.1001.1.26455153.1402.11.1.10.1 [15] A. Farmani, A. Mir, and M. Irannejad, “2D-FDTD simulation of ultra-compact multifunctional logic gates with nonlinear photonic crystal,” Journal of the Optical Society of America B, vol.36,no.4,pp.811-818,2019 https://doi.org/10.1364/JOSAB.36.000811 [16] E. Rafiee, and F. Abolghasemi, “Research Paper An All-Optical NOR Gate based on Two-Dimensional Photonic Crystals,” Journal of Optoelectronical Nanostructures, vol.8, no.1, pp.47-57, 2023. [17] A. Farmani, and R. Beyranvand, “Numerical Modeling of a Compact and High Contrast Reversible All Optical Feynman Gate with Nonlinear Kerr Effects Based on Two Dimensional Photonic Crystals,” Applied Electromagnetics, Vol. 9, No.2, pp.9-15,2021. DOR:20.1001.1.26455153.1400.9.2.2.1 [18] F. Parandin, A. Sheykhian, and N. Bagheri, “A novel design for an ultracompact optical majority gate based on a ring resonator on photonic crystal substrate,” J Comput Electron, vol.22, pp.716–722,2023 DOI:10.21203/rs.3.rs-2231762/v1 [19] F. Parandin, and M. Mohammadi, “Compact all-optical decoder design for optical integrated circuits,” Appl. Opt. vol.62, pp.5355-5359, 2023 https://doi.org/10.1364/AO.492238 [20] F. Haddadan, M. Soroosh, and N. Alaei-Sheini, “Designing an electro-optical encoder based on photonic crystals using the graphene–Al2O3 stacks,” Appl. Opt. vol.59, pp.2179-2185, 2020 DOI: 10.1364/AO.386248 [21] Z. Seraj, M. Soroosh, and N. Alaei-Sheini, “Ultra-compact ultra-fast 1-bit comparator based on a two-dimensional nonlinear photonic crystal structure,” Appl. Opt. vol.59, pp.811-816,2020 https://doi.org/10.1364/AO.374428 [22] R. Moradi, “All optical half subtractor using photonic crystal based onlinear ring resonators,” Optical and Quantum Electronics,vol.51,pp.119,2019 DOI:10.1007/s11082-019-1831-y [23] M.J. Maleki, A. Mir, and M. Soroosh, “Designing an ultra-fast all-optical full-adder based on nonlinear photonic crystal cavities,” Opt Quant Electron, vol.52, pp.196, 2020 DOI:10.1007/s11107-020-00917-5 [24] H. Saghaei, “Supercontinuum source for dense wavelength division multiplexing in square photonic crystal fiber via fluidic infiltration approach,” Radioengineering, vol.26, no.1, pp.16-22, 2017 DOI:10.13164/re.2017.0016 [25] A. Taheri, M. Seifouri, and S. Olyaee, “Optimized high-speed all-optical 2-bit ADCbased on two-dimensional photonic crystal nanoresonators,” Applied Optics, vol.60, no.1, pp.60-66, 2021 DOI:10.1364/AO.410157 [26] S.R. Fard, M.R. Salehi, and E. Abiri, “Ultra-fast all-optical ADC using nonlinear ring resonators in photonic crystal microstructure,” Optical and Quantum Electronics, vol.53, no.2, pp.1-14,2021. DOI:10.1007/s11082-021-02769-3
| ||
|
آمار تعداد مشاهده مقاله: 730 تعداد دریافت فایل اصل مقاله: 51 |
||