طراحی طیف گسترده ای از قدرت کریستال فوتونیک T-shaped و Y برای پلاریزاسیون TM و TE

قیمت: 45,000 تومان

دانلود رایگان مقاله

خرید ترجمه مقاله

عنوان فارسی

طراحی طیف گسترده ای از قدرت کریستال فوتونیک T-shaped و Y برای پلاریزاسیون TM و TE

عنوان لاتین

Design of adjustable T-shaped and Y-shaped photonic crystal power splitters for TM and TE polarizations

در این مقاله، توپولوژی جدید برای تحقق شکاف قدرت نوری کریستال برای حالت های TE و TM پیشنهاد شده است. ساختارهای ارائه شده می توانند برای تقسیم قدرت ورودی با نسبت مورد نظر به پورت خروجی مورد استفاده قرار گیرند. طول موج ورودی مرکزی برای 1550 نانومتر طراحی شده است. برای به دست آوردن تقسیم قدرت پهنای باند وسیع برای حالت های TE و TM، اتصالات کریستال فوتونی به شکل Y شکل و T شکل مورد استفاده قرار می گیرند. شبکه ی مثلثی سوراخ های هوا و یک شبکه ی مربعی از میله ها به ترتیب برای سیستم های Y به شکل و T شکل استفاده می شود. برای تجزیه و تحلیل این ساختارها، گسترش موج صفحه ای و روش های دامنه اختلاف زمانی محدود استفاده می شود. نتایج شبیه سازی نشان می دهد که شکاف T شکل دارای پهنای باند برابر با 51 نانومتر است، در حالی که پهنای باند ساختار Y شکل 126 نانومتر است. یکی از مزایای توپولوژی های ارائه شده این است که سهم قدرت نسبت به هر پورت خروجی را می توان با تغییر شعاع برخی از میله ها و حفره های مشخص شده در ساختار آنها تعیین کرد. برای طراح جهت محاسبه شعاع مطلوب حفره ها بر اساس نسبت قدرت مورد نظر خود، برخی فرمول ها ارائه می شود. در مقایسه با تقسیم کننده های قدرت قابل تنظیم براساس کوپلینگ های هدایت، این روش پهنای باند وسیع تر و عملکرد نسبت خطی بیشتری را فراهم می کند.

In this paper, new topologies for realization of photonic crystal optical power splitters for TE and TM modes are proposed. The presented structures can be used for dividing input power with a desired ratio to output ports. The central input wavelength is designed for 1550 nm. To obtain wide-bandwidth power splitters for TE and TM modes, modied Y-shaped and T-shaped photonic crystal junctions are used. A triangular lattice of air holes and a square lattice of rods are used for Y-shaped and T-shaped platforms, respectively. For analyzing these structures, plane wave expansion and nite difference time domain methods are used. Simulation results show that the T-shaped splitter has a bandwidth equal to 51 nm, while the bandwidth of the Y-shaped structure is 126 nm. One of the advantages of the presented topologies is that the power share directed towards each output port can be determined by changing the radii of some specied rods and holes in their structures. For the designer to calculate the optimum radii of the holes based on his desired power ratio, some formulas are presented. Compared to the tunable power splitters based on directional couplers, this method provides much wider bandwidth and a more linear power ratio function.