Penapis Optik Berasaskan Konfigurasi Penyalun Mikrogegelang (MRR) Di Atas Silikon-Di-Atas-Penebat Untuk Aplikasi Rangkaian WDM

Hazura, Haroon (2014) Penapis Optik Berasaskan Konfigurasi Penyalun Mikrogegelang (MRR) Di Atas Silikon-Di-Atas-Penebat Untuk Aplikasi Rangkaian WDM. PhD thesis, Universiti Teknikal Malaysia Melaka.

Text (24 pages) Penapis Optik Berasaskan Konfigurasi Penyalun Mikrogegelang (MRR) Di Atas Silikon-Di-Atas-Penebat Untuk Aplikasi Rangkaian WDM 24 Pages.pdf - Submitted Version Download (345kB)

Abstract

Penapis optik pasif berasaskan penyalun mikrogegelang (MRR) sebagai elemen utama litar bersepadu fotonik dibangunkan bagi tujuan aplikasi fotonik silikon pada masa hadapan. Penapis MRR digunakan secara meluas kerana mempunyai kelebihan seperti saiz yang kompak, kehilangan sisipan (IL) yang rendah dan mudah diintegrasi bagi tujuan fabrikasi. Kajian terkini menjurus kepada penghasilan peranti MRR dengan nilai faktor kualiti (Q) yang tinggi dengan nilai IL yang rendah. Juga, kurang penyelidikan dijalankan bagi menguji kesesuaian MRR bagi aplikasi sistem Pemultipleks Pembahagian Panjang Gelombang (WDM). Substrat silikon-di-atas penebat (SOI) digunakan kerana kematangan teknologi pemfabrikasian serta perbezaan indeks biasan yang tinggi. Tesis ini menghuraikan pemodelan secara teori, simulasi, pengoptimasian dan pencirian penapis MRR di atas substrat SOI, serta prestasi penapis tersebut di dalam sistem rangkaian optik. Objektif utama kajian ini adalah membangunkan penapis optik MRR yang baru berasaskan SOI bagi aplikasi rangkaian WDM. Bagi mencapai objektif tersebut, model penapis pasif MRR dibangunkan berdasarkan teori penggandingan mod (CMT) yang digabungkan ke dalam model matriks pemindahan (TMM). Kaedah ini memberikan gambaran analitik penapis MRR dari segi aliran tenaga dan membina fungsi pemindahan tenaga di antara pandu gelombang. Ketepatan pemodelan peranti ditentusahkan dengan perisian simulasi yang menggunakan kaedah Perbezaan Terhingga Domain Masa (FDTD) daripada perisian RSoft Inc. Tiga rekabentuk penapis dikaji secara mendalam iaitu penapis MRR tunggal, penapis berganda susunan selari simetri (SPCMRR), serta rekabentuk penapis MRR yang julung-julung kali diperkenalkan, dinamakan sebagai penapis MRR selari tidak simetri (APCMRR). Tujuan APCMRR dibangunkan adalah bagi mempertingkatkan prestasi penapis dengan rekabentuk sedia ada. Nilai teori Q adalah 700 dengan IL 0.27 dB bagi penapis MRR bermod tunggal, di mana perbezaan di antara nilai teori dan simulasi adalah baik iaitu kurang daripada 5%. Bagi penapis SPCMRR pula, Q yang terhasil adalah 578 dengan kehilangan sisipan (IL) 2.48 dB dan sisihan di antara teori dan simulasi juga sekitar 5 %. Prestasi penapis dipertingkatkan dengan pembangunan APCMRR di mana nilai Q mencapai 1557 dengan IL yang minimum iaitu 0.21 dB. Kesemua rekabentuk peranti yang dibangunkan dioptimumkan menggunakan kaedah Taguchi. Pengoptimasian penapis MRR menggunakan kaedah Taguchi ini merupakan kajian yang pertama seumpamanya. Empat faktor kawalan yang dipertimbangkan adalah lebar pandu gelombang mikrogegelang dan pandu gelombang bas, jejari mikrogegelang, ketinggian pandu gelombang dan saiz jurang. Analisis varians (ANOVA) telah digunapakai bagi menganalisis perubahan Q dan prestasi IL di bawah set kombinasi faktor kawalan yang berbeza. Nilai Q bagi penapis APCMRR meningkat kepada 1711 dan nilai IL menurun kepada 0.13 dB selepas dioptimumkan. Model peranti yang dibangunkan telah diuji di dalam rangkaian optik WDM menggunakan perisian Optisystem dari Optiwave, yang merupakan satu cubaan baru untuk menilai prestasi rekabentuk peranti di peringkat sistem. Bukaan gambarajah mata yang jelas pada kadar ralat bit (BER) kurang daripada 10-9 dicapai dan membuktikan bahawa peranti APCMRR yang baru dibangunkan ini sesuai digunakan di dalam sistem rangkaian optik WDM.

Item Type:	Thesis (PhD)
Uncontrolled Keywords:	Silicon-on-insulator technology
Subjects:	T Technology > T Technology (General) T Technology > TK Electrical engineering. Electronics Nuclear engineering
Divisions:	Library > Disertasi > FKEKK
Depositing User:	Nor Aini Md. Jali
Date Deposited:	12 Apr 2016 04:15
Last Modified:	12 Apr 2016 04:15
URI:	http://eprints.utem.edu.my/id/eprint/16220
Statistic Details:	View Download Statistic

Actions (login required)

View Item