طراحي و شبيه‌سازي مقايسه‌كننده تك‌بيتي تمام نوري فوق سريع با استفاده از تشديدگرهاي حلقوي بلور فوتوني

در اين مقاله يك طرح جديد از يك مقايسه‌كننده تك‌بيتي تمام نوري فوق سريع ارائه مي‌شود كه بر اساس تشديدگرهاي حلقوي بلور فوتوني متشكل از شيشه‌هاي آلائيده با ضريب غيرخطي بالا ساخته مي‌شود. ساختار كلي اين مقايسه‌كننده شامل دو ورودي، چهار تشديدگر حلقوي همراه با تعدادي موج‌بر براي مقايسه و سه خروجي براي ارائه نتيجه است كه همه در بستر بلور فوتوني ايجاد شده‌اند. با استفاده از روش عددي بسط امواج تخت ساختار باندي آن محاسبه و نتايج حاصل شده نشان مي‌دهند كه بلور فوتوني پايه داراي شكاف باند فوتوني در مد پلاريزه TM در پنجره  طول‌موجي باند S، C و L است و براي كاربردهاي مخابراتي ابزاري مناسب مي‌باشد. براي حل معادلات ماكسول از روش تفاضلي محدود در حوزه زمان استفاده شده است كه هدف از آن بررسي رفتار انتشاري نور درون ساختار نهايي است. نتايج مطالعات عددي نشان مي‌دهند ساختار طراحي شده داراي پاسخ زماني بسيار كوتاه 3 پيكوثانيه است كه نسبت به تمامي مقايسه‌كننده هاي طراحي‌شده تاكنون شامل مقايسه كننده‌هاي الكترونيكي، و تمام نوري از سرعت بالاتري برخوردار است. همچنين مساحت نسبتاً كوچك آن‌كه در حدود 826 ميكرومتر مربع است، استفاده از آن در طراحي مدارهاي فوتونيكي مجتمع را ممكن مي‌سازد.