 جلسه دفاع رساله: سعیده احدی، گروه الکترونیک
ارائهکننده: سعیده احدی چکیده: در این رساله، سه نوع افزاره ی مهم را در حوزه ی تراهرتز پیشنهاد کرده ایم که کاربرد زیادی دارند. ابتدا یک مدولاتور تراهرتز فراسطح بر مبنای تشدیدگرهای حلقوی شکافدار (SRRs) روی ویفر SOI پیشنهاد کرده ایم که توسط چهار دیود شاتکی Si-Au افقی متصل به هم تشکیل میشوند. خازن پیوندی معادل در هر SRR، بسیار کوچکتر از خازن معادل مدولاتورهای فراسطح دیگر بر مبنای دیودهای شاتکی عمودی است که قبلاً گزارش شده اند. این امر منجر به سرعت مدولاسیون بیشتر مدولاتور خواهد شد. برای مدوله کردن سیگنال تراهرتز تابشی توسط مدولاتور پیشنهادی، ولتاژ بایاس خارجی اعمالی به پیوندهای شاتکی را تغییر میدهیم. اساس کار، تبدیل مود تشدیدی فراسطح از دو تشدید سلفی-خازنی (LC) در THz 48ر0 و THz 95ر0 در بایاس معکوس V 5 VR = به یک تشدید دوقطبی در THz 73ر0 در بایاس مستقیم V 49ر0 VF = است. عمق مدولاسیون در این تشدیدها، بیشتر از 45 % است و در THz 95ر0 به 87 % می رسد. مدولاسیون فاز برای این مدولاتور تراهرتز، در حدود rad 12ر1 در THz 86ر0 است. سپس با قرار دادن دیودهای شاتکی در جهت شعاعی SRR و توسعهی خطوط بایاس به صورت سه بعدی، تعداد دیودهای شاتکی را به دو عدد کاهش دادیم. مدولاتور حاصل، از نتایج بهتری از جمله عمق مدولاسیون بیشتر از 92 % در تشدیدهای LC (THz 3ر0 و THz 89ر0) و مدولاسیون فاز rad 16ر1 در THz 86ر0 بهره می برد. در ادامه، بر پایهی طرح مدولاتور بهبود یافته و بهرهگیری از فرآیند تبدیل قطبش در فرااتمهای ناهمسانگرد، یک سوئیچ قطبش فراسطح تراهرتز چهار کاناله پیشنهاد شده است که با تغییر بایاس دیودهای شاتکی از معکوس به مستقیم، حالت قطبش خروجی از دایروی با درصد قطبش دایروی 99 % به خطی یا شبه خطی سوئیچ می شود. در انتها، یک جدا کننده ی باریکهی قطبی کننده ارایه شده است که با تابش قطبش x، مؤلفهی قطبش متقابل y خروجی را با زاویه ی ° 70 نسبت به جهت عمود بر فراسطح در فرکانس THz 56ر0 منحرف می کند. قابل ذکر است که در تمامی این افزاره های پیشنهادی، سرعت سوئیچزنی دیودهای شاتکی میان حالتهای On و Off بیشتر از GHz 820 است. هر چند که سرعت مدولاسیون مدولاتورها که توسط فرکانسهای تشدید آنها محدود میشود، در این رساله بررسی نشدهاند. همچنین دیودهای شاتکی ایدهآل فرض شدهاند و اثرات تغییرات حرارتی آنها مورد بررسی قرار نگرفته اند. امید است که این افزاره های پیشنهادی تراهرتز که از سرعت سوئیچزنی چند صد گیگاهرتزی آرایه ی دیودهای شاتکی بهره میبرند، در کاربردهایی همچون مخابرات و تصویربرداری تراهرتز، تحلیل و بررسی ساختارهای ارگانیک پیچیده، مدولاسیون قطبش و مالتیپلکسینگ/ دیمالتیپلکسینگ وابسته به قطبش در مخابرات سرعت بالای بیسیم مثمر ثمر قرار گیرند. |
