پایان نامه برق الکترونیک-مدلسازی مداری و تحلیل آشکار ساز نوری بهمنی با ساختار موجبری ونواحی جذب، بار و تکثیر مجزا (WG-SACM-APD)

پایان نامه کارشناسی ارشد در رشته مهندسی برق(الکترونیک)

 

مدلسازی مداری و تحلیل آشکار ساز نوری بهمنی با ساختار موجبری ونواحی جذب، بار و تکثیر مجزا (WG-SACM-APD)

 

 

استادان راهنما:

دکتر محمد حسین شیخی

دکتر عباس ظریفکار

 تکه هایی از متن به عنوان نمونه :  عنوان                                                          صفحه فصل اول: مقدمه 2فصل دوم: مروری بر تحقیقات انجام شده 172-1 مروری بر تحقیقات انجام شده آشکارسازها 172-1-1 مدلسازی مداری آشکارساز نوری بهمنی PIN-APD 172-1-2 مدل مداری 232-1-3 نتایج شبیه سازی 242-2 مدل سازی مداری ساختار SAGCM-APD 262-2 -1 مدل فیزیکی 262-2-2 مدل مداری 292-2-3 نتایج شبیه سازی 352-3 آنالیز و مدلسازی WG-SACM-APD 382-3-1 پاسخ زمانی آشکارساز 392-3-2 پاسخ فرکانسی آشکارساز 452-3-3 مدل مداری WG-SACM-APD 462-3-4 اثرات پارازیتی 502-3-5 پهنای باند 532-4 مدلسازی و بهینه سازی آشکارساز RCE-SAGCM-APD 582-4-1 مقدمه 582-4-2میدان الکتریکی 602-4-3 مدلسازی 632-4-4 پهنای باند 712-4-5اثر اندوکتانس 74فصل سوم: مدلسازی مداری آشکارساز نوری بهمنی با ساختار موجبری 793-1 مقدمه 793-2 پاسخ زمانی آشکارساز 813-3 پاسخ فرکانسی آشکارساز 843-4 مدل فیزیکی 853-5 اثرات پارازیتی 863-6 مدل مداری 883-7 پهنای باند 101فصل چهارم: جمع بندی و پیشنهادات 1054-1 جمع بندی 1064-2 پیشنهاد کار برای آینده 107فهرست منابع 108چکیده به زبان انگلیسی 113       فهرست جدول‌ها  عنوان و شماره                                   صفحهجدول(2-1). مقادیر عددی ضرائب یونیزاسیون برای برخی نیمه هادی های III-V 22جدول(2-2).امپدانس عناصر پسیو 31جدول(2-3)پارامترهای شبیه سازی در مدل مداری 35جدول(2-4)نوع مواد و ضخامت لایه های مختلف آشکارساز WG-SACM-APD 48جدول(2-5)پارامترهای WG-SACM-APD 49جدول(2-6) مواد و مقادیر پارامترهای مداری و فیزیکی RCE-SAGCM-APD 61جدول(3-1).امپدانس عناصر پسیو 90              فهرست شکل‌ها  عنوان                                                  صفحهشکل(1-1). شمای کلی یک سیستم مخابرات نوری 3شکل(1-2). ساختار یک آشکارساز SAM 7شکل (1-3). ساختار آشکار ساز SAGM 8شکل(1-4). ساختار آشکار ساز SACM 8شکل (1-5). ساختار آشکار ساز SAGCM 9 شکل (1-6). ساختار آشکار ساز SACM-APD. 10شکل (2-1) ساختار آشکار ساز PIN-APD 18شکل(2-2).مدل مداری آشکارساز PIN 23 شکل (2-3) جریان نوری خروجی بر حسب بایاس معکوس برای توان نور ورودی مختلف. 25شکل(2-4) بازده کوانتومی بر حسب ولتاژ ورودی 25شکل (2-5) پاسخ ضربه بر حسب ولتاژ های بایاس مختلف 26 شکل (2-6) ساختار SAGCM-APD با تابش نور از بالا. 27شکل(2-7). بلوک دیاگرام زیر سیستم ها. 30 شکل (2-8) بلوک های زیر مداری نمونه. 32شکل(2-9).مدار معادل آشکارساز SAGCM-APD. 34شکل (2-10) مشخصه گین پهنای باند InAlAs/InGaAs در مقایسه با نتایج تجربی 36شکل(2-11) مشخصه گین پهنای باند با نواحی جذب مختلف. 37شکل(2-12) مشخصه گین- پهنای باند InP/InGaAs در مقایسه با نتایج تجربی 37شکل (2-13) ساختار یک SACM-APD 39شکل(2-14). مدار معادل WG-SACM-APD 47شکل (2-15) مقایسه این مدل و نتایج تجربی 48شکل (2-16) تابع تبدیل آشکارساز 49شکل(2-17). پاسخ WG-APD برای سطح مقطع و اندوکتانس سری مختلف 52 شکل (2-18) مشخصه گین پهنای باند WG-SACM-APD 54شکل (2-19) پهنای باند بر حسب ضخامت های مختلف لایه تکثیر آشکارساز برای ضخامت های لایه جذب و گین 10. 55شکل (2-20)خصوصیات GBW برای آشکارساز WG-SACM-APD 57شکل (2-21) ساختار RCE-SAGCM-APD 59شکل (2-22) میدان الکتریکی برای آلاینده های مختلف در لایه شارژ در بایاس معکوس a) 10v b) 20v 63شکل (2-23) a) مدل spice آشکارساز RCE-APD b) نمایش spice مدل 66شکل (2-24) a) مقایسه بین مدل spice و نتایج تجربی b) تابع تبدیل آشکارساز 69شکل (2-25) a) مقایسه بین مدل spice و نتایج تجربی b) تابع تبدیل آشکارساز 70 شکل (2-26) مشخصه گین پهنای باند برای ضخامت های مختلف لایه جذب و سطح مقطع 200μm2. 73شکل (2-27) مشخصه گین پهنای باند برای مقادیر مختلف سطح مقطع آشکارساز برای xa=35nm و xd=80nm 74شکل (2-28)a و b) مشخصه گین پهنای باند برای سطوح مختلف آشکارساز یا اندوکتاس 0.2nH 75شکل (2-28)c) مشخصه گین پهنای باند برای سطوح مختلف آشکارساز یا اندوکتاس 0.2nH 76شکل (2-29)aو b) مشخصه گین پهنای باند برای سطوح مختلف آشکارساز با اندوکتانس 0.2nH 77شکل (2-29)c) مشخصه گین پهنای باند برای سطوح مختلف آشکارساز با اندوکتانس 0.2nH 78شکل(3-1).ساختار آشکارساز WG-SACM-APD 81شکل (3-2) مدل مداری و اثرات پارازیتی WG-APD 86شکل(3-3).بلوک دیاگرام زیر سیستم ها 89 شکل (3-4) بلوک های زیر مداری نمونه. 91 شکل (3-5) مدار معادل الکترون اولیه. 94 شکل (3-6) مدار معادل حفره های اولیه 95 شکل (3-7) مدار معادل الکترون ثانویه 95شکل (3-8) مدار معادل حفره ثانویه 96شکل(3-9) مدل مداری آشکارساز WG-SACM-APD 97شکل(3-10).پاسخخ فرکانسی آشکارساز 100شکل (3-11) پهنای باند آشکارساز 101 شکل (3-12) مشخصه گین-پهنای باند WG-SACM-APD برای Rl=50Ω  و Ls=0 برای xa از 50 تا 250nm 102 شکل(3-13) پهنای باند بر حسب ضخامت لایه تکثیر برای xa های مختلف و گین 10 و سطح 100μm2. 104                     فصل اول               1-1- مقدمهبا پیشرفت تکنولوژی، سیستم های مخابرات نوری از اهمیت ویژه ای برخوردار شده است. سرعت و کیفیت مطلوب انتقال از مهمترین ویژگی های مخابرات نوری می باشد. عواملی از جمله تضعیف زیاد سیگنال در سیستم های بدون سیم یا با سیم مسی و محدودیت ظرفیت انتقال این سیستمها، در کنار عواملی چون مصونیت فیبر های نوری از لحاظ تداخل و کیفیت مطلوب سیگنال باعث سوق به سیستم های مخابرات نوری شده است. آشکار ساز های نوری از آن جهت که اولین بخش گیرنده را تشکیل می دهند دارای اهمیت ویژه ای هستند و از میان آن ها آشکار ساز های APD به علت گین بالا تر مورد توجه بیشتری قرار گرفتند. آشکار ساز[1] (WG-SACM-APD) از آن جهت که نور از کنار لایه جذب [2] به آن می تابد دارای سرعت بالاتر و پهنای باند بیشتر است]1-2[. 1-2- تشریح و بیان مساله 1-2-1- آشکار ساز نوریسیستم مخابرات نوری عبارت است از هر فرم انتقال اطلاعات که در آن نور حامل انتقال داده باشد، کانال چنین ارتباطی می تواند فضای آزاد یا فیبر نوری باشد و از سه بخش اصلی فرستنده، خط انتقال و گیرنده تشکیل شده است. در شکل زیر ساختار یک سیستم مخابرات نوری دیده می شود.شکل (1-1). شمای کلی یک سیستم مخابرات نوری]1[آشکار ساز نوری اولین بخش در گیرنده سیستم های مخابرات نوری است که وظیفه آن دریافت اطلاعات ارسالی از طریق فیبر نوری و تبدیل آن به سیگنال الکتریکی می باشد. یک آشکار ساز نوری برای عملکرد مطلوب در سیستم گیرنده باید دارای قابلیت اطمینان بالا، پاسخدهی سریع یا حساسیت زیاد در محدوده طول موج گسیل شده از منبع نوری ، نویز کم و پهنای باند کافی برای سرعت مطلوب انتقال اطلاعات باشد.به علاوه در کاربردهایی که لازم است سیگنال نوری با سطوح پایین انرژی آشکار شود نیاز به یک آشکار ساز با حساسیت بالا می باشد.سه مرحله در فرآیند آشکار سازی نوری وجود دارد مرحله اول جذب انرژی نوری و تولید حاملهاست. مرحله دوم انتقال با بهره یا بدون بهره حامل های تولید شده به وسیله نور از ناحیه جاذب و یا ناحیه گذار و مرحله سوم جمع آوری حامل ها و تولید جریان نوری که در یک مدار خارجی جاری می گردد.چون آشکار ساز نوری اولین بخش از گیرنده نوری است شبیه سازی و تجزیه و تحلیل این افزاره نقش مهمی در مخابرات نوری دارد]1-2[.[1] Waveguide-Separated Absorption Charge Multiplication-Avalanche Photodetector[2]Absorption***ممکن است هنگام انتقال از فایل اصلی به داخل سایت بعضی متون به هم بریزد یا بعضی نمادها و اشکال درج نشود ولی در فایل دانلودی همه چیز مرتب و کامل و با فرمت ورد موجود است***

متن کامل را می توانید دانلود نمائید

چون فقط تکه هایی از متن پایان نامه در این صفحه درج شده (به طور نمونه)

ولی در فایل دانلودی متن کامل پایان نامه

 با فرمت ورد word که قابل ویرایش و کپی کردن می باشند

موجود است

تعداد صفحه :136
قیمت : چهارده هزار تومان

بلافاصله پس از پرداخت ، لینک دانلود به شما نشان داده می شود

و به ایمیل شما ارسال می شود.

پشتیبانی سایت :        09124404335        info@arshadha.ir

در صورتی که مشکلی با پرداخت آنلاین دارید می توانید مبلغ مورد نظر برای هر فایل را کارت به کارت کرده و فایل درخواستی و اطلاعات واریز را به ایمیل ما ارسال کنید تا فایل را از طریق ایمیل دریافت کنید.

--  -- --

مطالب مشابه را هم ببینید

فایل مورد نظر خودتان را پیدا نکردید ؟ نگران نباشید . این صفحه را نبندید ! سایت ما حاوی حجم عظیمی از پایان نامه های دانشگاهی است. مطالب مشابه را هم ببینید. برای یافتن فایل مورد نظر کافیست از قسمت جستجو استفاده کنید. یا از منوی بالای سایت رشته مورد نظر خود را انتخاب کنید و همه فایل های رشته خودتان را ببینید

3 پاسخ

بخش دیدگاه ها غیر فعال است.