کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / بیست و نهمین کنفرانس مهندسی برق ایران

کاربردِ تعامل اثر ضریب شکست نزدیک به صفر در گرافن و ITO برای طراحی مدولاتورهای نوری کم مصرف و پرسرعت

نویسندگان :

افروز رفعت ماه¹ مهدی میری² نوید یثربی³

1- دانشگاه شیراز،دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 2- دانشگاه شیراز،دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر 3- دانشگاه شیراز،دانشکده مهندسی برق و کامپیوتر

کلمات کلیدی :

اثر ضریب شکست نزدیک به صفر، اکسید قلع آلاییده شده با ایندیوم، گرافن، مدولاتور نوری

چکیده :

در این پژوهش با به کارگيري گرافن در ساختار یک موجبر نوری فعال با چیدمان فلز-اکسید- نیمه هادی (MOS)مبتنی بر اکسید قلع آلاییده با ایندیوم (ITO) و ترکیب رفتار ضریب شکست نزدیک به صفر (ENZ) در این دو ماده، مدولاتوري نوري جديدي با مشخصات ارتقا داده شده، ايجاد شده و امکان مدولاسیون موثر نور با مصرف توان کم و سرعت بالا فراهم شده است. براي اين منظور ابتدا در طراحی موجبر فعال، اثر بروز همزمان ENZ در ITO و گرافن بر تغییر ضریب شکست موثر موجبر به حداکثر مقدار خود رسانده شده و سپس از موجبر فعال طراحی شده برای طراحی مدل های مختلف مدولاتور نوری شامل مدولاتورجذبی ساده و مدولاتور ماخ زندر(MZM) استفاده شده است. علاوه بر این با استفاده از ساختار MZI و موجبر پیشنهادی امکان مدولاسیون های پیچیده QAM نیز فراهم شده است. مدولاتور جذبي ساده طراحي شده با اين روش، در طول موج 1550 نانومتر، نسبت تمایز 10.43dB، تلفات الحاقی 2.6dB و انرژی مصرفی 0.88fJ/bit را داراست. علاوه براين نشان داده شده است که مدولاتورماخ زندر طراحي شده با طول فعال 3µm، دارای نسبت تمایز 27.1dB، تلفات الحاقی 3.95dB، انرژی مصرفی 11.98fJ/bit و=2.72V. µm VπLπاست.