Integrated optical modulators based on photonic crystals
Fotonik kristal tabanlı entegre optik modülatorler
- Tez No: 516182
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ SERDAR KOCAMAN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2018
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Orta Doğu Teknik Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 118
Özet
Işığın manipülasyonunu mümkün kılan yapay malzemelerden olan fotonik kristaller ilk defa geliştirildikleri günden bugüne oldukça popüler bir platform haline geldi. Burada bu yapılar teorik olarak çalışıldı ve sıra dışı davranışları entegre optik bileşenlerde kullanıldı. Özellikle optik sistemlerde kırıcılık indisine olan katkısını değiştirebilme özelliği, düşük voltajda çalışan ve kapladığı alan açısından verimli bir entegre optik modülatör geliştirmek için kullanıldı. Halihazırda var olan entegre modülatörler birçok farklı açıdan karşılaştırıldı ve yeni bir yöntem sunuldu. Yapı temel olarak kolları birbirine eş fotonik kristaller bulunduran Mach-Zehnder interferometresidir. Kollar arasında faz farkı oluşturmak için plazma dağılım etkisi kullanıldı. Fakat, sunulan yapının seleflerinden farkı üretilen faz kaymasının kaynağıdır. Başka bir deyişle plazma dağılım etkisi optik dalga boyunda çalışan modülatördeki fotonik kristalin fotonik bantları arasında geçişi sağlamak için kullanılmıştır. Yapılan sayısal analizlere göre banttan banda geçiş fotonik kristalin kırıcılık indisinde yüksek miktarda değişikliğe yol açarak büyük faz farkları oluşmasını ve dolayısıyla da normal bir optik modülasyon işleminin daha küçük yapılarla ve elektriksel gerilimlerle yüksek hızlarda gerçekleşmesini mümkün kılmıştır.
Özet (Çeviri)
Photonic Crystals, artificial optical structures making manipulation of the light possible, have become a popular platform since their first development. Here, such optical components are studied theoretically and their unusual behaviors are utilized for integrated optics components. In particular, ability to change the effective index contribution of photonic crystals is exploited for the design of a low-voltage and area efficient integrated optical modulator. Variety of different aspects are compared between the existing on-chip modulator implementations and a novel approach based on photonic crystals is presented for further improvement. The proposed design is a Mach-Zehnder interferometer whose arms contain identical photonic crystal slabs. In order to create a relative phase along the arms of the interferometer, plasma dispersion effect is utilized where the novelty of the design comes from the source of the phase shift. Unlike the existing optical modulators in the literature, plasma dispersion effect is used to perform a band-to-band transition on the photonic crystal at the operation wavelength. According to the numerical analyses performed on photonic band diagram of photonic crystals, such transition provides a huge effective index change leading to a large phase shift, which results in the possibility of extremely small device sizes and low operation voltages for a proper intensity modulation at the output at extremely high speeds.
Benzer Tezler
- Theoretical and experimental investigation of silicon nanowire waveguide displacement sensors
Eşzamanlı silikon nanokablo dalgakılavuzu yer-değişim algılayıcılarının kuramsal ve deneysel olarak incelenmesi
MUHAMMET MUSTAFA KAYKISIZ
Yüksek Lisans
İngilizce
2013
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİstanbul Teknik ÜniversitesiMekatronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. ERDAL BULĞAN
- Integrated silicon photonic meandering resonator add drop filters
Tümleşik silisyum fotonik kıvrımlı çınlaç ekleme düşürme süzgeçleri
SYED SULTAN SHAH BUKHARI
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MUHAMMET İRŞADİ AKSUN
PROF. DR. ALİ SERPENGÜZEL
- Monolithic and hybrid silicon-on-insulator integrated optical devices
Yekpare ve melez yalıtkan üstü silisyum tümleşik optik aygıtlar
İSA KİYAT
Doktora
İngilizce
2005
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF.DR. ATİLLA AYDINLI
- Silicon germanium multi quantum wells for high efficiency optoelectronic devices
Silisyum germanyum çoklu kuantum kuyuları içeren yüksek verimli optoelektronik aygıtlar
ALPER YEŞİLYURT
Yüksek Lisans
İngilizce
2011
Elektrik ve Elektronik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Bölümü
YRD. DOÇ. DR. ALİ KEMAL OKYAY
- Polarization independent thermo-optic modulators for integrated optics
Tümleşik optik uygulamaları için kutupsal olmayan ısıl optik kipleyiciler
AŞKIN KOCABAŞ
Yüksek Lisans
İngilizce
2003
Fizik ve Fizik Mühendisliğiİhsan Doğramacı Bilkent ÜniversitesiFizik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ATİLLA AYDINLI