آقای آرین سلمان پور از داشنجویان فعال در مرکز تحقیقات نانوپترونیکس در تاریخ 27 آبان با رتبه عالی از پایان نامه دکتری دفاع نمودند

استاد راهنما: پروفسور شهرام محمد نژاد

داورها: دکتر مهاجرزاده، دکتر قدسی، دکتر ابریشمی فر، دکتر صدر

مقالات ژورنال (پذیرفته شده):

1. A. Salmanpour, Sh. Mohammadnejad, A. Bahrami, “All-optical photonic crystal AND, XOR and OR logic gates using nonlinear Kerr effect and ring resonators”, (Journal of modern optics[Taylor and Francis])

2. A. Salmanpour, Sh. Mohammadnejad, A. Bahrami, “All optical photonic crystal logic gates: An overview”, (optical and quantum electronic [Springer])

3.  A. Salmanpour, Sh. Mohammadnejad, P. Taghinejad“All-Optical Photonic Crystal NOT and OR Logic Gates Using Nonlinear Kerr Effect and Ring Resonators”, (optical and quantum electronic [Springer])

مقالات ژورنال (ارسال شده):

4.  A. Salmanpour, Sh. Mohammadnejad, P. Taghinejad“All-Optical Photonic Crystal XOR Logic Gate Based on Coupled Waveguide-Cavity Using Nonlinear Kerr Effect”, (Journal of opto electronic and advanced materials)

5. Sh. Mohammadnejad, P. Taghinejad, A. Salmanpour, “ A Novel Design of 2×2 Switch Based on Photonic Crystal Ring Resonators”, (Jounal of modern optics[Taylor and Francis]).

چکیده:

در این پایان­نامه از ساختارهای فوتونیک کریستالی به­منظور دست­یابی به ادوات منطقی تمام نوری بهره گرفته ­شده است. در ابتدا مطالعات صورت گرفته تاکنون و مزایا و معایب هر یک از آنها به­صورت کامل مورد بررسی و تحلیل قرار گرفته است. به­منظور رسیدن به نسبت تباین و سرعت عملکرد بالا و حداقل نشت سیگنال درگاه­های ورودی به یکدیگر با توجه به نقش اساسی موج‌برهای نوری و کاواک­های فوتونیک کریستالی در پیاده­سازی ادوات مجتمع نوری، برخی از طراحی­هایی که به­­منظور بهینه­سازی عملکرد این ادوات ارائه شده، تشریح شده است و برهم­کنش کاواک­های تشدید با موج‌برها و سازوکار­های مرتبط و ادواتی که به این وسیله قابل پیاده­سازی­اند، مورد بررسی قرار گرفته است. همچنین با توجه به استفاده از خم­ها، تشدیدگرهای حلقوی و تزویج­گرهای مستقیم در ساختار­های پیشنهاد شده، طراحی آنها تحلیل شده است. فوتونیک کریستال­ها هندسه­های متفاوتی دارند که در این پایان­نامه از فوتونیک کریستال­های دو بعدی مربعی و مثلثی برای طراحی ساختارها استفاده شده است. از روش­های بسط موج صفحه­ای  و تفاضل­ متناهی در حوزه زمان برای محاسبه شکاف باند و تحلیل ساختارهای فوتونیک کریستالی بهره گرفته شده است. در این پایان­نامه از اثرات غیرخطی برای پیاده­سازی ادوات منطقی استفاده شده است. یکی از ساختارهای بیان شده گیت منطقی AND، XOR و OR با استفاده از اثر غیرخطی و تشدیدگرهای حلقوی است. نتایج تحلیل نشان می­دهد که نسبت تباین ساختارهای AND-XOR و AND-OR پیشنهادی حدود dB 20/29 و dB 16 /7 هستند و پاسخ زمانی آن حدود ps 3 است. در ادامه گیت منطقی XOR کم­مصرف با استفاده از تزویج­گرهای سمتی طراحی و تحلیل شده است. نتایج شبیه­سازی حاکی از آن است که نسبت تباین و نرخ بیت گیت مذکور به­ترتیب حدود dB 37/56 و Tbit/s 1/63 است و حساسیت آن به پارامترهای ساخت حداقل است. یکی از راه­های تولید عملیات منطقی استفاده از ساختارهای سوییچینگ است، سوییچ­های دو حالته طراحی شده بدین منظور در پایان نامه تشریح شده است و سپس گیت منطقی XOR طراحی شده مبتنی بر کاواک درون و کنار موج­بر، تحلیل و شبیه­سازی شده است. نشان داده شده است نسبت تباین و پاسخ زمانی آن به­ترتیب حدود dB 22/8 و ps 4 می­باشد. در بخش انتهایی گیت­های منطقی طراحی شده برای پیاده­سازی عملیات منظقی NOT و OR با استفاده از اثر غیرخطی و تشدیدگرهای حلقوی ارائه گردید. نتایج شبیه­سازی نشان می­دهد نسبت تباین ساختار پیشنهادی dB 18/7 و پاسخ زمانی آن حدود ps 3 می­باشد.