Thông tin về luận án tiến sỹ trước bảo vệ cấp Học viện của NCS. Dương Quang Duy

TRANG THÔNG TIN LUẬN ÁN TIẾN SĨ

Tên đề tài luận án tiến sĩ: NGHIÊN CỨU THIẾT KẾ LINH KIỆN TÍCH HỢP QUANG TỬ TRÊN NỀN VẬT LIỆU SOI CHO HỆ THỐNG GHÉP KÊNH PHÂN CHIA THEO MODE

Chuyên ngành: Kỹ thuật điện tử

Mã số: 9.52.02.03

Họ và tên NCS: Dương Quang Duy

Người hướng dẫn khoa học: 1. PGS. TS. Đặng Hoài Bắc 2. TS. Trương Cao Dũng

Đơn vị đào tạo: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

Cơ sở đào tạo: Học viện Công nghệ Bưu chính Viễn thông

NHỮNG KẾT QUẢ MỚI CỦA LUẬN ÁN

1. Thiết kế linh kiện quang tử ghép/tách hai và ba mode không phụ thuộc phân cực. Trong đó, cấu trúc dẫn sóng nóc/đỉnh được tối ưu cho các linh kiện MMI và chữ Y để linh kiện tạo ra có thể dẫn được đồng thời cả hai phân cực TE và TM với hiệu năng quang cao. Mô phỏng số cho thấy, hiệu năng quang của linh kiện ghép/tách cho hai mode không phụ thuộc phân cực so với các linh kiện chỉ hỗ trợ ghép/tách cho hai mode đơn cực không chênh lệch đáng kể, thậm chí còn tốt hơn. Trong khi linh kiện đề xuất cho ba cặp mode có hiệu năng quang hoàn hảo, tốt hơn nhiều so với các linh kiện ghép/tách cho ba mode đơn được công bố gần đây.
2. Thực hiện các cơ chế giao thoa khác nhau trên các linh kiện MMI được mắc phân tầng, kết hợp với linh kiện chữ Y tạo ra các linh kiện MSR 1 × 3 cho hai và ba mode phân cực TE. Các linh kiện đề xuất sử dụng TOPS gia nhiệt bằng ITO với công suất tiêu thụ tương đối thấp và có khả năng điều khiển tối ưu chỉ bởi hai trạng thái điều khiển ON và OFF. Các linh kiện MSR được đề xuất cũng đã chứng tỏ hiệu năng quang hiệu quả trên toàn bộ dải băng C.
3. Ứng dụng cơ chế giao thoa tổng quát và đối xứng của linh kiện MMI cùng với khả năng chia đều công suất của linh kiện chữ Y đối xứng dưới điều kiện bắt chiết suất hiệu dụng MEI, thiết kế các linh kiện tạo đồng thời hai và ba mode phân cực TE từ mode cơ bản TE0. Bằng các phương pháp số 3D-BPM và EIM, các cấu trúc được đề xuất đã được chứng tỏ hiệu năng quang mở rộng đến 140 nm của bước sóng hoạt động (xung quanh bước sóng 1550 nm), trong sự cho phép tối đa của I.L là -2.3 dB. Xét trong băng C, chỉ số I.L của linh kiện đề xuất dao động từ -0,04 dB đến -0,65 dB.

CÁC ỨNG DỤNG, KHẢ NĂNG ỨNG DỤNG TRONG THỰC TIỄN HOẶC NHỮNG VẤN ĐỀ CÒN BỎ NGỎ CẦN TIẾP TỤC NGHIÊN CỨU

Các thiết kế mặc dù được công bố trên các tạp chí uy tín và được thực hiện trên phần mềm thương mại đã được kiểm chứng, có thể áp dụng vào một quy trình chế tạo linh kiện quang tử thực tế với các công nghệ quang khắc DUV-photolithography hay ebeam lithography. Do trang thiết bị hiện tại ở trong nước chưa thể đáp ứng, vì vậy hợp tác với các nhóm nghiên cứu và phòng thí nghiệm tiên tiến trên thế giới như Nhật Bản, Úc, Bỉ, Đài Loan… để có thể chế tạo, đo đạc và thử nghiệm các thiết kế đề xuất là thật sự cần thiết.

INFORMATION ON DOCTORAL DISSERTATION

Title of Thesis: RESEARCH AND DESIGN OF SOI-BASED PHOTON INTEGRATED CIRCUIT FOR MODE DIVISION MULTIPLEXING SYSTEM

Specified field of study: Electronic Engineering

Code of specialty: 9.52.02.03

Name of PhD candidate: Duong Quang Duy

Committees:

1. Associate Professor Doctor Dang Hoai Bac
2. Doctor Truong Cao Dung

Academic Institution: Posts and Telecommunications Institute of Technology

NEW RESULTS OF THE DISSERTATION

1. Design of two- and three-mode (de)multiplexer photonics devices that are independent of polarization. In particular, the rib/ridge waveguide structure is optimized for MMI and Y[1]Junction devices so that the generated device can conduct both TE and TM polarization with high optical efficiency. Numerical simulation shows that the optical performance of (de)multiplexer devices for two modes independent of polarization compared with devices that only support (de)multiplexer for two unipolar modes is not significantly different, even better. While the proposed device for three-mode pairs has excellent optical performance, it is much better than the recently announced three-mode (de)multiplexer devices.
2. Implementing different interference mechanisms on cascaded MMI devices, combined with the Y-piece has resulted in 1 × 3 MSR devices for two and three TE- polarized modes. The proposed components use ITO-heated TOPS with relatively low power consumption and optimal controllability by only two control states ON and OFF. The proposed MSR components have also demonstrated efficient optical performance across the entire C band.
3. Applying the general and symmetrical interference mechanism of the MMI device together with the ability to equally divide the power of the symmetric Y-Junction device under the condition of matching the effective refractive index (MEI), the design of devices that generate two and three TE- polarized modes from base TE0 mode. By numerical methods 3D-BPM and EIM, the proposed structures have been shown an optical performance extending to 140 nm of the active wavelength (around 1550 nm), within the maximum allowability of I.L is -2.3 dB. Considering in C band, the I.L index of the proposed device ranges from -0.04 dB to -0.65 dB.

APPLICATION AND USED IN THE REAL WORLD OR FUTURE WORKS

The designs, although published in reputable journals and performed using proven commercial software, can be applied to an actual photonic component fabrication process with photolithography technologies such as DUV-photolithography or ebeam lithography. Due to the current equipment in the country cannot meet, so cooperate with research groups and advanced laboratories in the world such as Japan, Australia, Belgium, Taiwan … to be able to manufacture, measuring and testing proposed designs is absolutely essential.

Luận án tiến sỹ

Tóm tắt  Luận án tiến sỹ

Trang thông tin Luận án Tiếng Việt

Trang thông tin Luận án Tiếng Anh