δείτε την πρωτότυπη σελίδα τεκμηρίου στον ιστότοπο του αποθετηρίου του φορέα για περισσότερες πληροφορίες και για να δείτε όλα τα ψηφιακά αρχεία του τεκμηρίου*
Νανοφωτονικές διατάξεις αργού φωτός με εφαρμογή στις τηλεπικοινωνίες
Η παρούσα διδακτορική διατριβή μελετάει το σχεδιασμό επίπεδων κυματοδηγών
φωτονικών κρυστάλλων (ΚΦΚ) για τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές. Προτείνεται η
μοντελοποίηση των ΚΦΚ σύμφωνα με τη μέθοδο επιπέδων κυμάτων. Μελετάται ο
σχεδιασμός των γεωμετρικών χαρακτηριστικών των ΚΦΚ και οι βελτιώσεις που μπορεί
να επιφέρει σε διάφορα γραμμικά και μη-γραμμικά φαινόμενα, εστιασμένα γύρω από
τηλεπικοινωνιακές εφαρμογές.
Παρουσιάζεται ο σχεδιασμός των γεωμετρικών χαρακτηριστικών του ΚΦΚ ως προς την
καθυστέρηση οπτικών παλμών. Προτείνεται ένας νέος δείκτης βελτιστοποίησης της
αποθηκευτικής ικανότητας των ΚΦΚ ικανός να συμπεριλάβει φαινόμενα απωλειών και
διασποράς που θα υπόκεινται το οπτικό σήμα. Παρουσιάζονται σχεδιασμοί φωτονικών
κρυστάλλων με βελτιωμένες επιδόσεις αποθηκευτικής ικανότητας. Επίσης
παρουσιάζεται μία συστηματική μελέτη εντοπισμού του βέλτιστου σχεδιασμού
συμπεριλαμβάνοντας μέχρι και δέκα σχεδιαστικές παραμέτρους ταυτόχρονα,
καταλήγοντας στο βέλτιστο σχεδιασμό για διάφορα εύρη οπτικών σημάτων.
Επιπλέον προτείνονται δύο νέοι δείκτες βελτιστοποίησης των επιδόσεων των ΚΦΚ ως
προς το φαινόμενο της μίξης τεσσάρων κυμάτων (FWM). Παρουσιάζονται
ημιαναλυτικές εκφράσεις της απόδοσης του φαινομένου FWM συμπεριλαμβανομένων
λοιπών γραμμικών και μη-γραμμικών φαινομένων. Οι νέοι δείκτες βελτιστοποίησης,
εκτός από το ευρέως διαδεδομένο δείκτη απόδοσης, συμπεριλαμβάνουν το εύρος
ζώνης αλλά και την συχνοτική απόσταση των εμπλεκόμενων κυμάτων. Παρουσιάζονται
βέλτιστοι σχεδιασμοί ΚΦΚ οι οποίοι παρέχουν υψηλές επιδόσεις του φαινομένου
FWM, μεταβάλλοντας μέχρι και δέκα σχεδιαστικές παραμέτρους ταυτόχρονα.
(EL)
In this thesis, the delay performance of slow light optical pulses inside PCWs
is considered in the linear and nonlinear propagation regime from both a
theoretical and an application point of view. The storage capacity of slow
light PCWs is maximized using a systematic procedure based on the optimization
of various parameters of the structure.
Moreover, approximate analytical expressions for the estimation of the
degenerate four-wave mixing (FWM) conversion efficiency in slow-light PCWs are
presented. The derived formulas incorporate the different effective modal areas
and the frequency-dependent linear and nonlinear parameters of the pump,
signal, and idler waves.
We discuss the optimization of PCWs for FWM applications, taking into account
linear loss and free-carrier effects. Suitable figures of merit are introduced
in order to guide us through the choice of practical, high-efficiency designs
requiring relatively low pump power and small waveguide length.
Promising waveguide designs are identified, altering some structural
parameters. These designs are identified using an optimization process taking
into account sophisticated figure-of merits that depend on the pump bandwidth
and the signal/pump tunability. We also present alternative designs that are
less efficient but have smaller power requirements and are far more compact.
(EN)
*Η εύρυθμη και αδιάλειπτη λειτουργία των διαδικτυακών διευθύνσεων των συλλογών (ψηφιακό αρχείο, καρτέλα τεκμηρίου στο αποθετήριο) είναι αποκλειστική ευθύνη των αντίστοιχων Φορέων περιεχομένου.
Βοηθείστε μας να κάνουμε καλύτερο το OpenArchives.gr.
Εθνικό και Καποδιστριακό Πανεπιστήμιο Αθηνών
