طراحی گیت منطقی AND تمام نوری مبتنی بر بلور فوتونی با ابعاد بسیار کم و مناسب برای مدارهای مجتمع نوری

در این مقاله با استفاده از شبکه بلور فوتونی دو بعدی یک ساختار فشرده و ساده به منظور ایجاد گیت منطقی تمام نوری AND معرفی شده است. ساختار طراحی شده متشکل از سه موجبر بلور فوتونی است که توسط یک نانو تشدیدگر به هم متصل شده اند. نانو تشدیدگر با افزایش شعاع میله دی الکتریک شکل گرفته است. تحلیل و بررسی ها با استفاده از روش تفاضل متناهی در حوزه زمان و بسط امواج تخت صورت گرفته است که روش بسط امواج تخت برای به دست آوردن شکاف باند فوتونی و روش تفاضل متناهی در حوزه زمان برای بررسی رفتار میدان الکترومغناطیس در ساختار بلور فوتونی استفاده شده است. مزایای این طراحی ابعاد کوچک، بالا بودن امکان تحقق، هماهنگی با فن آوری سیلیکون و بالا بودن توان خروجی در حالت یک منطقی است. زمان تاخیر این گیت برابر با ps 32/0 است. نسبت کمینه توان نوری دریافت شده به توان ورودی در حالت یک منطقی برابر با 968/1 و نسبت بیشینه توان نوری به توان ورودی در حالت صفر منطقی 492/0 است. در نتیجه میزان نسبت کنتراست برای گیت طراحی شده برابر با dB 6 است. بالا بودن توان نور در خروجی، گیت منطقی طراحی شده را قادر می سازد گیت های منطقی طبقه بعدی را فعال سازد و در مدارات مجتمع قرار گیرد. با توجه به ویژگی های مطرح شده این گیت منطقی می تواند در مدارات مجتمع تمام نوری استفاده شود.