عنوان پایان‌نامه
بررسی تئوری طراحی و آنالیز یک اتصال نوری با استفاده از نانو آنتن موج سیار
- رشته تحصیلی
- مهندسی برق-مخابرات-میدان
- مقطع تحصیلی
- کارشناسی ارشد
- محل دفاع
- کتابخانه مرکزی پردیس 2 فنی شماره ثبت: E 2637;کتابخانه مرکزی -تالار اطلاع رسانی شماره ثبت: 67584
- تاریخ دفاع
- ۲۹ دی ۱۳۹۳
- دانشجو
- وحید ابراهیمی
- استاد راهنما
- محمود محمدطاهری, لیلا یوسفی
- چکیده
- در سال‌های اخیر با توجه به نیاز روزافزون به سرعت بالای پردازش اطلاعات، مدارات مجتمع نوری به جای مدارات مجتمع الکترونیک مورد توجه محققان قرار گرفته است. برقراری ارتباط میان لایه‌های مختلف یک مدار مجتمع نوری توسط عنصری به نام اتصال نوری انجام می‌شود. روش‌های پیشنهاد شده برای اتصال نوری در سال‌های اخیر بیشتر مبتنی بر استفاده از موجبرهای نوری و یا ادوات سه بعدی مانند آینه و منشور است. از جمله چالش‌های اصلی در طراحی این اتصالات، نیاز به سرعت بالای انتقال و احتمال خطای پایین در مخابره‌ی داده و سهولت ساخت را می‌توان برشمرد. در این پایان‌نامه روش جدیدی برای اتصال نوری مبتنی بر استفاده از ساختار نانوآنتن موج سیار ارایه شده است. در طراحی نانو آنتن ارایه شده از موجبر پلاسمونیک ترکیبی استفاده شده است که دارای طول انتشار بالا نسبت به دیگر موجبرهای پلاسمونیکی و همچنین قابلیت محدود سازی بالای میدان است. با استفاده از این نانوآنتن لایه‌های مختلف یک مدار مجتمع نوری و همچنین دو مدار نوری مختلف به هم متصل می‌شوند. علاوه بر طراحی نانو آنتن موج سیار پلاسمونیکی در ادامه‌ی پایان نامه روش‌های گونانی به منظور افزایش راستاوری آنتن به منظور افزایش بهره‌وری اتصال نوری ارایه شده است. استفاده از یک نانو آنتن موج سیار با پهنای باند مطلوب علاوه بر بالا بردن نرخ ارسال داده با خطای کم، سهولت ساخت اتصال نوری را نسبت به ساخت ادوات سه بعدی چون آینه و منشور ممکن می سازد چرا که با استفاده از فناوری CMOS به راحتی می توان ساختارهای مسطح نانوآنتنی را ساخت. واژه‌های کلیدی: پلاسمونیک، موجبر پلاسمونیک ترکیبی، نانو آنتن، آنتن نشت موج، اتصال نوری.
- Abstract
- Recently, researchers have been attracted to developing photonic integrated circuits (PIC) due to the requirement for high speed information processing. The method that connect different layers of a PIC is called optical interconnect. Previously developed optical interconnects are mostly based on using optical waveguides or 3D elements such as mirrors or prisms. Different challenges in designing an optical interconnect includes need for high speed data transfer rate, low error probability, and feasible fabrication. In this thesis, a new method is proposed to develop an optical interconnect using a travelling wave nano-antenna. The antenna is designed based on hybrid plasmonic structures which has higher propagation length and confinement in comparison to other plasmonic waveguides. The proposed nano-antenna is then used to connect different layers of a PIC and also two different PICs. Furthermore, several methods are proposed to increase the directivity of the antenna and therefore, efficiency of the optical interconnect. The developed method has advantages of higher data rate and planar structure when compared to o previously developed methods which use 3D elements like mirror and prism. The proposed structure can be fabricated by standard CMOS technology which is another important advantage over other methods. Keywords: Plasmonic, Hybrid plasmonic waveguide, Nano-antenna, Travelling wave antenna, Optical interconnect
