طراحی و آنالیز فیلتر چند کاناله ی فرود مبتنی بر اثرات غیر خطی

در این پایان نامه با بررسی اثر غیر خطی کر در دو فیلتر فرود کریستال فوتونی حساس به طول موج باند باریک از دو نوع حفره ای و میله ای روشی برای جلوگیری از تغییرات در مشخصه های اصلی فیلتر همچون کاهش بازده و افزایش پهنای باند خروجی وتغییر طول موج کاری ارائه می شود. در هر دو فیلتر از روش فیدبک بازتابی برای کاهش پهنای باند و افزایش بازده نسبت به فیلتر های معمول استفاده شده است که سبب حساسیت بیشتر آن ها به اثر کر شده است. در این نوع فیلتر کریستال فوتونی که میله های آن از جنس سیلیکن است، در عرض پالس های ورودی زیر 0.5 پیکو ثانیه می توان از اثرات غیر خطی صرف نظر کرد ولی با افزایش عرض پالس و شدت ورودی این اثرات غیر قابل صرف نظر هستند؛ به طوری که بازده برای توان های حدود 1 وات از ?97 به ?96.5، در 10 وات به ?86 و در 20 وات به ?76 کاهش می یابد. همچنین پهنای باند فیلتر برای این شدت ها از 0.88 نانو متر به ترتیب به 0.9 نانو متر، 1 نانومتر و 1.46 نانو متر افزایش می یابد. برای جبران آن از بخش بازتابنده دوم در انتهای ساختار استفاده کرده ایم که سبب شده تا توان 20 وات ورودی بازده در ?95 تقریبا ثابت بماند و پهنای باند از 0.9 نانومتر به نهایتاً 1 نانو متر افزایش یابد. در فیلتر حفره ی بازده برای توان های حدود 1 وات از ?92 به ?88، در 10 وات به ?73 و در 20 وات به ?64 کاهش می یابد. همچنین پهنای باند فیلتر برای این شدت ها از 0.99 نانو متر به ترتیب به 1.4 نانو متر و 1.8 نانو متر افزایش می یابد. برای جبران از بخش بازتابنده دوم و همچنین تغییر شکل نقص های بخش تنظیم فاز استفاده شده است که سبب شده تا توان 10 وات ورودی بازده در ?100 تقریبا ثابت بماند و به ?96 در توان 20 وات برسد و پهنای باند از 0.78 نانو متر به ترتیب به 0.8، 0.9 و 1 نانو متر افزایش یابد. در نهایت از اثر کر در فیلتر میله ای برای طراحی یک گیت تمام نوری و تنظیم پذیر استفاده شده است. ثابت شبکه برابر 0.57 میکرو متر و طول ساختار برابر 31 ثابت شبکه است. برای یک سطح مقایسه خاص ورودی های کم تر از 1.1 وات صفر منطقی و ورودی های بیشتر از 1.8 وات یک منطقی را ایجاد می کنند. با تغییر فرکانس سیگنال کنترلی محدوده ی صفر و یک منطقی تنظیم پذیر است.