Contribution à la conception de différents modèles de portes logiques optiques à base de cristaux photoniques
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Date
2022-07-04
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Abstract
Résumé (en Français) :
En raison de notre dépendance croissante à l’égard de la technologie informatique, des ordinateurs performants sont nécessaires. Par conséquent, l'optique est la meilleure solution par rapport à l'électronique, car elle peut traiter des données en parallèle jusqu'à 10 000 fois plus rapidement que les ordinateurs électroniques au moindre coût. Les portes logiques optiques sont des éléments de base dans la conception d'ordinateurs optiques qui répondent aux besoins des utilisateurs, ainsi qu'à l'utilisation accrue d'internet représentée par les ultra-hauts débits et les larges bandes passantes. Notre travail, dans cette thèse, comprend une étude, une contribution, une optimisation, et une modélisation par simulation de différents types de portes logiques optiques à base de cristaux photoniques en exploitant la linéarité et la non-linéarité optique. Différentes techniques et paramètres de performances ont été utilisés pour construire et examiner ces portes logiques optiques, tels que le rapport de contraste, la taille du dispositif, le débit binaire, le temps de réponse, et l’énergie consommée. La conception des portes logiques présentée dans cette thèse a été réalisée par le logiciel « RSoft CAD » disponible au niveau du laboratoire TTNS, les résultats obtenus sont comparés et très performants à d’autres travaux récents.
Les mots clés : Optique linéaire, Optique non-linéaire, Cristaux photoniques, Portes logiques optiques, Effet Pockels, Effet Kerr, FullWAVE, BandSOLVE.
Abstract (en Anglais) :
Because of our increasing dependence on computer technology, powerful computers are needed. Therefore, optics is the better solution compared to electronics, as it can process data in parallel up to 10,000 times faster than electronic computers at the lowest cost. Optical logic gates are basic elements in the design of optical computers that meet the needs of users, as well as the increased use of the internet represented by ultra-high speed and high bandwidth. Our work in this thesis includes a study, contribution, optimization, and simulation modeling of different types of photonic crystal-based optical logic gates exploiting optical linearity and non-linearity. Different techniques and performance parameters were used to construct and examine these optical logic gates, such as contrast ratio, device size, bit rate, response time, and power consumption. The design of the logic gates presented in this thesis was carried out using the "RSoft CAD" software available at the TTNS laboratory, and the results obtained are compared and found to be very good in comparison with other recent works.
Keywords : Linear optics, Non-linear optics, Photonic crystals, Optical logic gates, Pockels effect, Kerr effect, FullWAVE, BandSOLVE.
Description
Doctorat
