Design and Optimization of a Photonic Crystal-Based All-Optical XOR Gate Using Machine Learning

  • سال انتشار: 1403
  • محل انتشار: مجله مهندسی برق مجلسی، دوره: 18، شماره: 1
  • کد COI اختصاصی: JR_MJEE-18-1_001
  • زبان مقاله: انگلیسی
  • تعداد مشاهده: 40
دانلود فایل این مقاله

نویسندگان

Fariborz Parandin

Department of Electrical Engineering, Islamic Azad University, Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran

Alireza Mohamadi

Department of Computer Engineering, Islamic Azad University, Kermanshah Branch, Kermanshah, Iran

چکیده

In this article, a two-dimensional photonic crystal-based XOR gate is designed and simulated. For this purpose, an initial two-dimensional photonic crystal structure is chosen and waveguides are created for inputs and outputs. Then, defect rods are selected so that the obtained outputs are approximately consistent with the XOR gate truth table. After that, we will be looking for the best output so that the highest optical power is created for logic ۱ and the lowest power in the logical state of ۰. For this reason, the simulation is performed for four defect rods and the output is obtained for different the radius of the rods. Then, using the K-Nearest Neighbors algorithm, which is a machine learning algorithm, the best output for logic ۰ and also for logic ۱ is obtained. The results show that the designed logic gate has high output power in logic ۱ and very low power in the logic ۰ state.

کلیدواژه ها

Optical XOR gate, photonic bandgap, Photonic Crystal, K-Nearest Neighbors

اطلاعات بیشتر در مورد COI

COI مخفف عبارت CIVILICA Object Identifier به معنی شناسه سیویلیکا برای اسناد است. COI کدی است که مطابق محل انتشار، به مقالات کنفرانسها و ژورنالهای داخل کشور به هنگام نمایه سازی بر روی پایگاه استنادی سیویلیکا اختصاص می یابد.

کد COI به مفهوم کد ملی اسناد نمایه شده در سیویلیکا است و کدی یکتا و ثابت است و به همین دلیل همواره قابلیت استناد و پیگیری دارد.