شبیه سازی و تحلیل دروازه منطقی تمام نوری NOT توسط سازوکار XPM با استفاده از تداخل سنج ماخ زندر مبتنی بر تقویت کننده نوری نیمه هادی بلور فوتونی

در این مقاله شبیه سازی و تحلیل دروازه منطقی تمام نوری NOT با استفاده از تقویت کننده نوری نیمه هادی بلور فوتونی (PC-SOA) مبتنی بر تداخل سنج ماخ زندری و سازوکار غیرخطی مدوله سازی فاز متقابل انجام گرفته است. توالی پالس نوری ورودی مورداستفاده در طراحی از نوع بازگشت به صفر است. باانرژی قطار پالس ورودی ۴fJ و جریان تزریق ۱mA، مناسب ترین حالت برای دروازه منطقی NOT با نرخ بیت ۸۰ Gbps به دست آمده است. برای حل معادلات نرخ و انتشار از روش عددی تفاضل محدود استفاده شده است. همچنین در این مقاله برای عملکرد مناسب و بازدهی بهتر دروازه منطقی تمام نوری NOT، پارامترهای اثر الگو ، نسبت خاموشی، بازده تبدیل ، نسبت تضاد، ضریب کیفیت و بازیابی بهره به صورت هم زمان موردبررسی قرارگرفته است. پارامتر مهم دیگری که در بهبود PC-SOA و همچنین مقدار نرخ بیت نقش اساسی دارد، طول عمر حامل است. در انتشارات قبلی ارائه شده این پارامتر در معادلات PC-SOA به صورت مقدار ثابت در نظر گرفته شده است بنابراین می تواند خطای نتایج را تا حدی افزایش دهد. اما در این مقاله، ساختار هر PC-SOA و مواد استفاده شده در آن براساس یک مدل تجربی و معتبر است. درنتیجه، محاسبات طول عمر حامل که وابسته به تغییرات چگالی حامل است با دقت محاسبه می شود. همچنین با توجه به نتایج به دست آمده، PC-SOA عملکرد منطقی بهتری نسبت به SOA معمولی از خود نشان می دهد و به دلیل طول بسیار کمتر از SOA، می تواند کاندیدای بسیار مناسبی برای مدارهای نوری مجتمع باشد.

کلیدواژه ها:

تقویت کننده نوری نیمه هادی بلور فوتونی ، تداخل سنج ماخ زندر ، اثر الگو ، بازده تبدیل ، نسبت تضاد ، ضریب کیفیت و نسبت خاموشی