ﻃﺮﺍﺣﻲ ﻭ ﺷﺒﻴﻪﺳﺎﺯﻱ ﻣﺪﻭﻟﻪﺳﺎﺯﻫﺎﻱ ﻧﻮﺭﻱ ﻓﺮﺍﭘﻬﻦﺑﺎﻧﺪ ﻣﺒﺘﻨﻲ ﺑﺮ ﻟﻴﺘﻴﻮﻡ ﻧﺎﻳﻮﺑﻴﺖ ﻻﻳﻪ ﻧﺎﺯﻙ ﺑﺎ ﻛﺎﺭﺍﻳﻲ ﺑﻬﺒﻮﺩ ﻳﺎﻓﺘﻪ

اصفهان : دانشگاه صنعتي اصفهان

مهندسي برق

دكتري

تلفات مايكروويو يك عامل مهم محدود كننده ي پهناي باند الكترواپتيكي در مدوله سازهاي ليتيوم نايوبيت لايه نازك است. در ساختارهاي متداول با خطوط هم صفحه كاهش تلفات مايكروويو معمولاً به بهاي افزايش حاصل ضرب ولتاژ نيم موج طول تمام مي شود در اين رساله از خطوط انتقال هم محور كه داراي ميدان الكتريكي شعاعي هستند استفاده شده است تا با فاصله هاي الكترودي بزرگتر تلفات مايكروويو كاهش يابد ضمن آن كه با قرار دادن موج بر نوري در نزديكي رساناي داخلي بهره ي مدوله سازي پايين باقي بماند، همچنين خطوط انتقال هم محور از مد TEM خالص با امپدانس و ضريب شكست مايكروويو موثر تقريباً مستقل از فركانس پشتيباني مي كنند كه عملكرد الكترواپتيكي فراپهن را ممكن مي سازد با يك خط هم محور قسمت بندي شده پهناي باندي تا اندازه ي تراهرتز و حد ولتاژ پهناي باند بالا به همراه عرض سطح مقطع فوق فشرده ارائه گرديد برخلاف موج برهاي هم صفحه خطوط انتقال هم محور توزيع جريان يكنواختي در درون هر الكترود دارند؛ با اين حال چگالي جريان در رساناي داخلي بيشتر از رساناي خارجي است براي كاهش بيشتر تلفات مايكروويو داشتن توزيع جريان يكسان بين هر دو الكترود ضروري است ولي در خطوط هم محور براي فاصله ي الكترودي كوچك و حفظ امپدانس 50 اهم بايد شعاع هادي داخلي كوچك باشد و توزيع جريان بين الكترودهاي سيگنال و زمين يكسان نمي باشد براي رفع اين محدوديت ساختار خط انتقال صفحه اي موازي معرفي گرديد كه از مد TEM پشتيباني مينمايد و همچنين توزيع جريان برابر بين الكترودهاي سيگنال و زمين را فراهم مي سازد براي فاصله ي الكترودي و امپدانس مشخصه ي يكسان تلفات مايكروويو يك خط انتقال صفحه اي موازي كم تر از خط هم محور است. در اين ساختار از قسمت بندي جزئي الكترودها استفاده شده تا ضمن استفاده از فاصله هاي الكترودي كوچك براي بهبود بازده مدوله سازي تلفات مايكروويو نيز پايين باقي بماند. اين طراحي به طور هم زمان داراي حاصل ضرب ولتاژ نيم موج طول بسيار پايين و تلفات مايكروويو كم ميباشد. كاهش بيش تر حاصل ضرب ولتاژ نيم موج طول با استفاده از يك ماده با گذردهي بالا در مسير ميدان الكتريكي محقق ميگردد. با اجتناب از اتصال سري كامل از ضرايب پرشدگي نزديك به يك به جاي يك استفاده شد كه از افزايش زيادي ضريب شكست مايكروويو موثر جلوگيري نموده و در نتيجه تطبيق سرعت را حفظ مي نمايد. اين ساختار حد ولتاژ پهناي باند فوق العاده اي را در ميان مدوله سازهاي اخير نشان ميدهد براي بهبود قابليت ساخت از همين ماده ي گذردهي بالا با ضريب پرشدگي نزديك به يك در يك مدوله ساز با خط هم صفحه استفاده شد كه پهناي باند الكترواپتيكي بالا و بهره ي مدوله سازي پايين را نتيجه ميدهد ساير طراحيهاي ارائه شده شامل مدوله سازهايي با خطوط الكترود ساده ي هم محور مربعي و دايره اي است كه در آنها با كاهش تلفات مايكروويو از طريق فاصله هاي الكترودي بزرگتر حد ولتاژ پهناي باند افزايش مييابد و همچنين خط انتقال هم محور قسمت بندي شده با ماده ي گذردهي بالا كه به پهناي باند بيشتري ميرسد در مجموع اين رساله از خطوط انتقال TEM براي تحقق مدوله سازهاي الكترواپتيكي فراپهن ليتيوم نايوبيت لايه نازك با قابليت عملكرد در گستره ي فركانسي تراهرتز استفاده مي نمايد. همچنين مدوله سازهاي ليتيوم نايوبيت لايه نازك با ولتاژ نيم موج زير يك ولت و پهناي باندهاي الكترواپتيكي صدها گيگاهرتز را ارائه مي نمايد كه مصرف توان پايين را براي كاربردهاي نوري پرسرعت ممكن مي سازد.

237118

مخابرات (ميدان)

مهندسي برق و كامپيوتر

دانشگاه صنعتي اصفهان