Optik ekle-çıkar çoklayıcılar

Günümüzde internet ve bilgi teknolojileri hızla gelişmekte veri, video, ses ve görüntü trafiği sürekli artmaktadır. Bu nedenle bilgisayar ağlarında taşınan veri miktarı da üstel bir biçimde artmaktadır. Bu durum, sürekli daha fazla bant genişliği gereksinimini doğurmaktadır. Artan bu talebi mevcut ağ altyapıları ile karşılamak yakın gelecekte zor görülmektedir. Optik fiberler artan talebi karşılamak amacıyla kullanılabilecek iletişim kanalları için mevcut seçenekler içinde en güçlüsüdür. Her ne kadar fiber optik kabloların bant genişlikleri diğer iletim elemanlardan yüksek olsa da fiber kanalın sunduğu bant genişliğinden olabildiğince yararlanabilmek için farklı çoklayıcı teknikler kullanılması gerekmektedir. Optik Ekle Çıkar Çoklayıcı (OADM), fiber optik iletişim ağının kapasitesini artırmak için en temel yoldur.Bu tez çalışması, farklı yarıçaplara sahip (3-6 µm) optik ekle çıkar çoklayıcıların tasarımı üzerine temellenmektir. Bu tasarım, yalıtkan üstü silisyum (SOI) ile gerçekleştirildi. SOI optik ekle çıkar çoklayıcıların tasarımında aynı geometriye sahip dalgakılavuzları kullanıldı. Tasarım, Işın İlerleme Metodu (BPM) ve Zaman Uzayında Sonlu Farklar (FDTD) metoduna dayalı nümerik yaklaşımlarla gerçekleştirildi.SOI dalgakılavuzlarının, etkin indisleri, bükülme kayıpları ve çiftlenme oranları FDTD yöntemini esas alan ticari bir benzeşim programı (Rsoft FullWAVE) kullanılarak hesaplandı. Bu ekle çıkar çoklayıcıların tasarımları ayrıntılı olarak sunuldu. SOI dalgakılavuzlarında boyut küçüldükçe polarizasyon bağımlılığı artmaktadır. Bu nedenle bu tez çalışmasında sadece TE polarizasyonu için hesaplamalar yapıldı. Optik ekle çıkar çoklayıcıların yarıçapı küçüldükçe bu yapının (kovuk) serbest spektral aralığı artar. Bu çalışmada kovukların yarıçapları 6 µm'den 3 µm'ye düşdüğünde, serbest spektral aralıkların (FSR) 26 nm'den 47 nm'ye çıktığı görüldü. Bu tez çalışması sonucunda 632 kalite faktörlerine (Q) sahip SOI kovuklar elde edildi. Ayrıca doktora öncesi ön çalışma olarak optik ekle-çıkar çoklayıcıların üretiminden bahsedildi ve Bilkent Üniversitesi İleri Araştırmalar Laboratuvarında üretilen optik ekle-çıkar çoklayıcıların optik mikroskop ve SEM görüntüleri sunuldu.Anahtar Kelime : Dalgakılavuzu, BPM, FDTD, Optik Ekle Çıkar Çoklayıcı