Nonlinear Modeling and Investigating the Nonlinear Effects on Frequency Response of Silicon Bulk-mode Ring Resonator

نویسندگان

  • A. Bijari of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad (FUM)
  • S. H. Keshmiri of Electrical Engineering, Faculty of Engineering, Ferdowsi University of Mashhad (FUM)
  • W. Wanburee School of Electrical Engineering, Institute of Engineering, Suranaree University of Technology (SUT)Nakhon ,Thailand
چکیده مقاله:

This paper presents a nonlinear analytical model for micromechanical silicon ring resonators with bulk-mode vibrations. A distributed element model has been developed to describe the dynamic behavior of the micromechanical ring resonator. This model shows the nonlinear effects in a silicon ring resonator focusing on the effect of large amplitudes around the resonance frequency, material and electrical nonlinearities. Through the combination of geometrical and material nonlinearities, closed-form expressions for third-order nonlinearity in mechanical stiffness of bulk-mode ring resonators are obtained. Using the perturbation method and the method of harmonic balance, the expressions for describing the effect of nonlinearities on the resonance frequency and stability are derived. The results, which show the effect of varying the AC drive voltage, initial gap, DC applied voltage and the quality factor on the frequency response and resonant frequencies, are discussed in detail. The nonlinear model introduces an appropriate method in the field of bulk-mode ring resonator design for achieving sufficient power handling and low motional resistance.

برای دانلود باید عضویت طلایی داشته باشید

برای دانلود متن کامل این مقاله و بیش از 32 میلیون مقاله دیگر ابتدا ثبت نام کنید

اگر عضو سایت هستید لطفا وارد حساب کاربری خود شوید

منابع مشابه

Nonlinear Modeling for Distortion Analysis in Silicon Bulk-Mode Ring Resonators

A distributed modeling approach has been developed to describe the dynamic behavior of ring resonators. The model includes the effect of large amplitudes around primary resonance frequencies, material and electrostatic nonlinearities. Through a combination of geometric and material nonlinearities, closed-form expression for third-order nonlinearity in mechanical stiffness of bulk-mode ring reso...

متن کامل

existence and approximate $l^{p}$ and continuous solution of nonlinear integral equations of the hammerstein and volterra types

بسیاری از پدیده ها در جهان ما اساساً غیرخطی هستند، و توسط معادلات غیرخطی ‎‏بیان شد‎‎‏ه اند. از آنجا که ظهور کامپیوترهای رقمی با عملکرد بالا، حل مسایل خطی را آسان تر می کند. با این حال، به طور کلی به دست آوردن جوابهای دقیق از مسایل غیرخطی دشوار است. روش عددی، به طور کلی محاسبه پیچیده مسایل غیرخطی را اداره می کند. با این حال، دادن نقاط به یک منحنی و به دست آوردن منحنی کامل که اغلب پرهزینه و ...

15 صفحه اول

Air-mode photonic crystal ring resonator on silicon-on-insulator

In this report, we propose and demonstrate an air-mode photonic crystal ring resonator (PhCRR) on silicon-on-insulator platform. Air mode is utilized to confine the optical field into photonic crystal (PhC) air holes, which is confirmed by the three-dimensional finite-difference time-domain simulation. PhCRR structure is employed to enhance the light-matter interaction through combining the whi...

متن کامل

On the Nonlinear Modeling of Ring oscillators

We develop higher-order nonlinear models of three-stage and five-stage ring oscillators based on a novel inverter model. The oscillation condition and oscillation frequency are derived and compared to classical linear model analysis. Two important special cases for five-stage ring oscillators are also studied. Numerical simulations are shown.

متن کامل

the study of bright and surface discrete cavity solitons dynamics in saturable nonlinear media

امروزه سالیتون ها بعنوان امواج جایگزیده ای که تحت شرایط خاص بدون تغییر شکل در محیط منتشر می-شوند، زمینه مطالعات گسترده ای در حوزه اپتیک غیرخطی هستند. در این راستا توجه به پدیده پراش گسسته، که بعنوان عامل پهن شدگی باریکه نوری در آرایه ای از موجبرهای جفت شده، ظاهر می گردد، ضروری است، زیرا سالیتون های گسسته از خنثی شدن پراش گسسته در این سیستم ها بوسیله عوامل غیرخطی بوجود می آیند. گسستگی سیستم عامل...

the effects of planning on accuracy and complexity of iranian efl students’ written narrative task performance

this study compared the different effects of form-focused guided planning vs. meaning-focused guided planning on iranian pre-intermediate students’ task performance. the study lasted for three weeks and concentrated on eight english structures. forty five pre-intermediate iranian students were randomly assigned to three groups of guided planning focus-on-form group (gpfg), guided planning focus...

15 صفحه اول

منابع من

با ذخیره ی این منبع در منابع من، دسترسی به آن را برای استفاده های بعدی آسان تر کنید

ذخیره در منابع من قبلا به منابع من ذحیره شده

{@ msg_add @}


عنوان ژورنال

دوره 8  شماره 1

صفحات  45- 54

تاریخ انتشار 2012-03

با دنبال کردن یک ژورنال هنگامی که شماره جدید این ژورنال منتشر می شود به شما از طریق ایمیل اطلاع داده می شود.

کلمات کلیدی

میزبانی شده توسط پلتفرم ابری doprax.com

copyright © 2015-2023