Deep photonic networks with arbitrary and broadband functionality
Rastgele ve geniş bantlı ışlevselliğe sahip derin fotonik ağlar
- Tez No: 816346
- Danışmanlar: DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR SALİH MAĞDEN
- Tez Türü: Yüksek Lisans
- Konular: Elektrik ve Elektronik Mühendisliği, Electrical and Electronics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Belirtilmemiş.
- Yıl: 2023
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Koç Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Elektrik-Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: Belirtilmemiş.
Özet
Optik iletişim, hesaplama ve algılama alanlarında artan uygulama çeşitliliği, yüksek performanslı entegre fotoniğe dayalı bileşenlere olan talebi artırmaktadır. Karmaşık ve uygulamaya özel işlevselliğe sahip çip-üzeri sistemlerin tasarımı fiziksel sezgilerin ötesine geçmektedir. Sonuç olarak, makine öğrenmesi tabanlı tasarım yöntemleri son zamanlarda popülerlik kazanmıştır. Fakat, hassas aygıt simülasyonlarının hesaplama gereksinimlerinin maliyetli olması çok önemli bir zorluk oluşturmaktadır. Bunun sonucu olarak, özellikle uygulamaya özel ve rastgele işlevselliğe sahip fotonik entegre devrelerin tasarımında, bu yöntemler genellikle ölçeklenebilirlik ve serbestlik açısından sınırlı kalmaktadır. Bu tezde, bu zorluklara çözüm olarak, rastgele işlevselliğe sahip optik sistemlerin tasarımı için yüksek ölçeklenebilirliğe sahip, fizik destekli bir çerçeve önerilmektedir. Bu çerçeve, özel tasarlanmış Mach-Zehnder interferometrelerden oluşan bir derin fotonik ağa dayanmaktadır. Bu çerçevenin kullanılmasıyla, ultra geniş bantlı güç bölücüler ve spektral filtreler, iki dakikadan bile daha kısa bir sürede başarıyla tasarlanmıştır. Ayrıca, ek kayıpların 0.66 dB'den az ve 1 dB bant genişliğinin 120 nm'den fazla olduğu bu zamana kadar tasarlanmış en gelişmiş aygıtlar deneysel olarak gösterilmiştir. Sunulan çerçeve, büyük ölçekli fotonik sistemlerin sistematik olarak tasarlanmasında uygulanabilir bir yaklaşım sunan önemli bir araçtır. Güç, faz ve dağılım profillerinin özelleştirilmesine olanak tanır ve bu da çoklu bant optik uygulamaların çeşitli gereksinimlerini karşılamayı sağlar. Bu tür uygulamalar arasında yüksek hızlı iletişim, kuantum bilgi işlem ve tıbbi/biyolojik algılama bulunmaktadır.
Özet (Çeviri)
The increasing application space in optical communications, computing, and sensing drives the demand for high-performance integrated photonic components. Designing on-chip systems with complex and application-specific functionality goes beyond the limits of physical intuition alone. Consequently, machine learning-based design methods have gained popularity in recent times. However, the computational requirements for accurate device simulations are expensive, posing a critical challenge. As a result, these methods often have limitations in terms of scalability and the degrees of freedom they offer for optical design in application-specific and arbitrary photonic integrated circuits. To address these challenges, in this thesis, a highly scalable physics-informed framework for designing on-chip optical systems with arbitrary functionality is proposed. The framework is based on a deep photonic network comprising custom-designed Mach-Zehnder interferometers. By utilizing this framework, ultra-broadband power splitters and a spectral duplexer are successfully designed within a remarkably short span of fewer than two minutes. Furthermore, state-of-the-art experimental performance for all devices is demonstrated, achieving insertion loss of less than 0.66 dB and a 1-dB bandwidth exceeding 120 nm. The presented framework serves as an essential tool, offering a feasible approach towards systematically designing large-scale photonic systems. It enables the customization of power, phase, and dispersion profiles, thus catering to the diverse requirements of multi-band optical applications. Such applications include high-throughput communications, quantum information processing, and medical/biological sensing.
Benzer Tezler
- Design and optimization of broadband silicon photonic devices
Geniş bantlı silisyum fotonik aygıtların tasarımı ve optimizasyonu
KAZİM GÖRGÜLÜ
Doktora
İngilizce
2023
Elektrik ve Elektronik MühendisliğiKoç ÜniversitesiElektrik ve Elektronik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. ÖĞR. ÜYESİ EMİR SALİH MAĞDEN
- İdrar kültürlerinden izole edilen coag (-) staphylococcus (s. epidrmidis ve s. saprophyticus)'ların idrar yolu enfeksiyonlarındaki yeri
The Place of coag (-) staphylococcus to the urinary tract infectron which are isolated from the urine cultures
SUMRU ÇITAK(KORMAN)
- Dondurularak saklamanın tavuk etinin bazı kalite özellikleri üzerine etkisi
Başlık çevirisi yok
Ö.EVREN ATASOY
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
Gıda MühendisliğiEge ÜniversitesiGıda Mühendisliği Ana Bilim Dalı
DR. SUMRU TÖMEK
- Çanakkale ve çevresi artiodactyla fosilleri (paleontoloji, biyostratigrafi, paleoekoloji ve paleobiyocoğrafya) (2 cilt)
Başlık çevirisi yok
VAHDET TUNA
- Uygun sulama yönteminin seçimine ekonomik faktörlerin etkisi
Effect of economical factors on the selection of irrigation methods
YASEMİN ALTINORAK
Yüksek Lisans
Türkçe
1987
ZiraatAnkara ÜniversitesiKültürteknik Ana Bilim Dalı
YRD. DOÇ. DR. OSMAN YILDIRIM