پیشنهاد یک ساختار کوچک برای نیم جمع کننده تمام نوری با استفاده از نقص های غیرخطی

در این مقاله، به طراحی و شبیه سازی یک ساختار بسیار کوچک برای نیم جمع کننده تمام نوری مبتنی بر بلور فوتونی پرداخته می شود. به منظور دست یابی به عملکرد درست افزاره از دو نقص غیرخطی با ضریب شکست خطی 4/1 و ضریب شکست غیرخطی m2/w 14-10 و شعاع های مختلف استفاده شده است تا بتوان سیگنال های مختلف وارد شده از درگاه های ورودی را به درگاه های خروجی sum و carry انتقال داد. با توجه به اهمیت موضوع مجتمع سازی، مساحت سطح ساختار پیشنهادی برابر 4/28 میکرومترمربع محاسبه شده است که نسبت به کارهای پیشین مقداری کمتر است. از طرفی باتوجه به اهمیت پردازش پرسرعت داده ها، زمان تاخیر افزاره پیشنهادی برابر 3/0 پیکوثانیه بدست آمده است که نسبت به پژوهش های پیشین کاهش یافته است. پارامتر مهم دیگر در افزاره های مبتنی بر بلور فوتونی تفاوت سطوح 1 و 0 منطقی است که در این پژوهش برابر 81 درصد بدست آمده است. این پارامتر نیز نسبت به پژوهش های پیشین بهبود پیدا کرده است. بر اساس ویژگی های بدست آمده می توان گفت که این پژوهش توانسته است پژوهش های پیشین را بهبود بخشد در نتیجه می توان نسبت به بکارگیری ساختار پیشنهادی در پردازشگر های با سرعت بالا خوش بین بود.

Proposal a small structure for all-optical half-adder using the nonlinear defects

In this paper, design, and simulation of a very small structure for all-optical photonic crystal-based half-adder has been done. To achieve the correct operation of the device, two nonlinear defects with the linear refractive index of 1.4, the nonlinear coefficient of 10-14 m2/W, and different radii have been used. So, the distinct incoming signals from the input ports are transferred to output ports SUM and CARRY. With regard to the importance of the integration issue, the area of the proposed structure has been calculated around 28.4 µm2 which is less than the previous works. Concerning the high-speed processing of data, the delay time of the proposed device has been reduced to 0.3 ps compared to the last researches. The difference between the logic levels of 0 and 1 is another critical parameter for photonic crystal-based devices that is obtained 81% in this research. This parameter has also been enhanced in this work compared to previous studies. According to the obtained features, it can be concluded that this research could enhance previous researches. So, one can be optimistic about employing the proposed structure in high-speed processors.