Simulation of Optical Soliton Control in Micro- and Nanoring Resonator Systems (eBook)
XIII, 100 Seiten
Springer International Publishing (Verlag)
978-3-319-15485-5 (ISBN)
This book introduces optical soliton control in micro- and nanoring resonator systems. It describes how the ring resonator systems can be optimized as optical tweezers for photodetection by controlling the input power, ring radii and coupling coefficients of the systems. Numerous arrangements and configurations of micro and nanoring resonator systems are explained. The analytical formulation and optical transfer function for each model and the interaction of the optical signals in the systems are discussed. This book shows that the models designed are able to control the dynamical behaviour of generated signals.
Preface 6
Contents 8
Abbreviations and Symbols 10
Abstract 14
1 Introduction 15
1.1 Background of Study 15
1.2 Problem Statement 16
1.3 Research Objective 16
1.4 Scope of Research 17
1.5 Significance of Research 17
2 Literature Review 18
2.1 Introduction 18
2.2 Historical Background 18
2.3 Bright and Dark Solitons 19
2.4 Optical Trapping 19
2.5 Temporal Solitons 25
2.6 Microring Resonator System 27
3 Theory 30
3.1 Introduction 30
3.2 Ring Resonator System 30
3.2.1 Single Ring Resonator 31
3.2.2 Add-Drop Configuration 33
3.3 Fibre Nonlinearity 35
3.4 Nonlinear Kerr Effect 37
3.5 Resonance Characteristics 40
3.5.1 Bandwidth 40
3.5.2 Finesse 41
3.5.3 Free Spectral Range 41
3.5.4 Quality Factor 43
3.6 Optical Tweezers 44
3.7 Self-phase Modulation 46
3.8 Photonics Signal Flow Graph Theory 48
3.8.1 Transmission Rule 49
3.8.2 Addition Rule 49
3.8.3 Product Rule 50
3.9 Z-Transform Method 50
4 Research Methodology 54
4.1 Introduction 54
4.2 Add-Drop Configuration System 54
4.3 PANDA Ring Resonator System 62
4.3.1 Right Nanoring of PANDA Ring Resonator System 63
4.3.2 Left Nanoring of PANDA Ring Resonator System 64
4.4 Modelling Consideration 66
4.4.1 Add-Drop Configuration System Modelling 66
4.4.2 PANDA Ring Resonator System Modelling 69
4.5 Applications of the PANDA System for Photodetector Technology 72
5 Results and Discussion 75
5.1 Introduction 75
5.2 Add-Drop Configuration System 75
5.3 Ring Radius of Add-Drop System 76
5.4 Coupling Coefficient of Add-Drop System 78
5.4.1 Variation of {/varvec /kappa}_{/varvec1}} Towards Add-Drop System 79
5.4.2 Variation of {/varvec /kappa}_{/varvec2}} Towards Add-Drop System 81
5.5 Optimization of Add-Drop Configuration System 83
5.6 PANDA Ring Resonator System 83
5.7 Ring Radii of PANDA System 86
5.7.1 Center Ring Radius 86
5.7.2 Right and Left Nanorings 88
5.8 Coupling Coefficient of PANDA System 90
5.8.1 Variation of {/varvec /kappa}_{/varvec1}} and {/varvec /kappa}_{/varvec2}} 90
5.8.2 Variation of {/varvec/kappa_{3}} and {/varvec/kappa_{4}} 93
5.9 Input Power of PANDA System 95
5.10 Optimization of PANDA Ring Resonator System 97
5.11 Optical Tweezers for Photodetector Performance Improvement 98
6 Conclusion 102
References 104
Index 109
Erscheint lt. Verlag | 17.3.2015 |
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Reihe/Serie | SpringerBriefs in Physics | SpringerBriefs in Physics |
Zusatzinfo | XIII, 100 p. 38 illus., 28 illus. in color. |
Verlagsort | Cham |
Sprache | englisch |
Themenwelt | Naturwissenschaften ► Physik / Astronomie |
Technik | |
Schlagworte | Dark and Bright Solitons • Optical communication • Optical Multiplexer • Optical Soliton Control • Optical solutions • Photodetector • Ring Resonators • Z-transform Method |
ISBN-10 | 3-319-15485-0 / 3319154850 |
ISBN-13 | 978-3-319-15485-5 / 9783319154855 |
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Größe: 3,5 MB
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