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Previous issue date: 2016-09-09 / CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior / Nesta dissertação, foi utilizado o conceito de cristais fotônicos (PhCs) para a simulação
computacional de duas portas lógicas totalmente ópticas, as portas NOT e NAND. Estas novas
estruturas totalmente ópticas são compostas por um anel ressoador de cristal fotônico (PCRR)
em duas dimensões (2-D), feito de hastes dielétricas de silício (Si) no substrato de ar. O método
da expansão em ondas planas (PWE) e o método das diferenças finitas no domínio do tempo
(FDTD) são utilizados para analisar o comportamento destas estruturas. O método PWE é
utilizado para calcular o intervalo de banda fotônica (PBG) das estruturas de cristais fotônicos
(PhC), que é de 0,2654-0,3897 (a / λ). As redes quadradas das portas lógicas (NOT e NAND)
fabricadas são implementadas utilizando o comprimento de onda operacional igual a 1700 nm.
Os resultados das simulações mostram que as estruturas propostas são candidatas potenciais
para a concepção de circuitos ópticos digitais ultra-rápidos e altamente vantajosas com alta
potência de transmissão, simples design, além de serem fortemente aplicáveis para a fabricação
de circuitos integrados fotônicos (PICs), devido à sua simples estrutura e o seu claro princípio
de funcionamento. / In this work, we used the concept of Photonic Crystals (PhCs) for the computational
simulation of two all-optical logic gates, the NOT and NAND gates. These new all-optical
structures consist of a Photonic Crystal Ring Resonator (PCRR) in two dimensions (2-D) made
of dielectric rods silicon (Si) in air substrate. The Plane Wave Expansion (PWE) and the Finite
Difference Time Domain (FDTD) methods are used to analyze the behavior of these structures.
The PWE method is used to calculate the Photonic Band Gap (PBG) of the PhC structures, that
is from 0.2654 to 0.3897 (a / λ). The square lattices of logic gates (NOT and NAND) designed
are implemented on the operational wavelength of 1700 nm. The simulation results show that
the proposed structures are potential candidates for the design of ultra-fast optical digital
circuits and highly advantageous with high transmission power, simple design, and are strongly
applicable to the manufacture of Photonic Integrated Circuits (PICs) due to their simple
structure and its clear operating principle.
KEYWORDS: All-Optical NOT Logic Gate, Photonic Crystal Ring Resonator, Finite
Difference Time Domain, Contrast Ratio.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:IBICT/oai:repositorio.ufpa.br:2011/7269 |
| Date | 09 September 2016 |
| Creators | ALMEIDA, Léo César Parente de |
| Contributors | COSTA, Marcos Benedito Caldas |
| Publisher | Universidade Federal do Pará, Programa de Pós-Graduação em Engenharia Elétrica, UFPA, Brasil, Instituto de Tecnologia |
| Source Sets | IBICT Brazilian ETDs |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | info:eu-repo/semantics/publishedVersion, info:eu-repo/semantics/masterThesis |
| Source | reponame:Repositório Institucional da UFPA, instname:Universidade Federal do Pará, instacron:UFPA |
| Rights | info:eu-repo/semantics/openAccess |
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