کنفرانس مهندسی برق ایران

صفحه اصلی / سی و چهارمین کنفرانس بین المللی مهندسی برق

طراحی نانوآنتن باز پیکربندپذیر تمام دی الکتریک با استفاده از ماده تغییرفازدهنده GST در بستر SOI

نویسندگان :

رضا سورانی¹ محمود نیکوفرد² مهدیه استیری³

1- دانشگاه کاشان 2- دانشگاه کاشان 3- دانشگاه کاشان

کلمات کلیدی :

آنتن نوري،ماده تغيير فاز (GST)،كليدزني نوري،موجبر هيبريدي،سيليكون روي عايق (SOI)

چکیده :

در سال های اخیر، مدارهای مجتمع نوری مبتنی بر پلتفرم «سیلیکون-روی-عایق» به دلیل سازگاری با فناوری CMOS توجه زیادی را جلب کرده اند. با این حال، عدم قابلیت بازپیکربندی آنتن های نوری پس از ساخت، یک چالش اساسی محسوب می شود. در این مقاله، یک ساختار نوین برای «کلید-آنتن نوری شیپوری» با تعبیه ماده تغییر فازGST (Ge2Sb2Te5) بر روی موجبر ورودی ارائه شده است که امکان کنترل فعال تشعشع را فراهم می کند. مکانیزم عملکرد بر پایه تغییر فاز GST بین دو حالت آمورف (دی الکتریک شفاف) و کریستالی (جاذب نوری) استوار است. شبیه سازی های عددی نشان می دهد که در فرکانس مخابراتی 193٫4THz (طول موج µm 1٫55)، آنتن در حالت آمورف دارای بهره بالا (dB 7٫9) و تطبیق امپدانس مناسب است. در مقابل، با تغییر فاز به حالت کریستالی، بهره آنتن به دلیل تلفات جذب شدید به 1٫7dB افت کرده و وضعیت «خاموش» ایجاد می شود. نتایج پایداری الگوی تشعشعی در هر دو حالت را تأیید کرده و کارایی ساختار را برای شبکه های نانوفوتونیک قابل برنامه ریزی اثبات می کند.