3.3. Kết luận
Chương này trình bày việc thiết kế hai thiết bị chức năng, gồm thiết bị làm chậm và tăng cường ánh sáng, thiết bị bù tán sắc có thể điều chỉnh được và băng thông rộng. Các thiết bị được thiết kế, tối ưu hóa và mô phỏng dùng phương pháp mô phỏng số, dựa trên kỹ thuật xử lý tín hiệu số được trình bày ở Chương 2. Hai thiết bị chức năng được thiết kế ở đây có thể được ứng dụng rộng rãi làm bộ nhớ quang, bộ đệm quang,...trong các hệ thống thông tin quang băng rộng, cũng như trong các hệ thống tính toán hiệu năng cao sử dụng kết nối quang.
KẾT LUẬN VÀ HƯỚNG PHÁT TRIỂN CỦA ĐỀ TÀI
Luận văn đã tập trung nghiên cứu vào việc sử dụng kỹ thuật số, đặc biệt là biến đổi z trong miền quang để ứng dụng trong thiết kế các thiết bị chức năng quang. Luận văn đã đạt được một số kết quả như:
• Tổng hợp, đánh giá việc phát triển của kỹ thuật kết nối toàn quang, ứng dụng trong các hệ thống tính toán hiệu năng cao trong tương lai.
• Phân tích lý thuyết kỹ thuật xử lý tín hiệu số ứng dụng trong phân tích, thiết kế thiết bị trong miền quang.
• Phân tích hoạt động của một số cấu trúc mạch quang tích hợp như bộ vi cộng hưởng, cấu trúc giao thoa đa mode, thiết bị ghép có hướng,...
• Đã trình bày việc thiết kế tối ưu hai cấu trúc mới là cấu trúc làm chậm và tăng cường ánh sáng sử dụng cấu trúc giao thoa đa mode 4x4 MMI và cấu trúc bù tán sắc có thể điều chỉnh được với băng thông rộng.
Trên cơ sở các kết quả đó, hướng nghiên cứu tiếp theo của đề tài luận văn có thể là thiết kế bộ nhớ quang, bộ đệm quang và bộ xử lý tín hiệu toàn quang ứng dụng trong các hệ thống tính toán hiệu năng cao, yêu cầu băng thông rộng, tốc độ cao.
Tài liệu tham khảo
[1] A. Agrawal, Fiber Optic Communication Systems, ser. Wiley Series in Mi- crowave and Optical Engineering. John Wiley & Sons, 2002.
[2] V. R. Almeida and M. Lipson, “Optical bistability on a silicon chip,” Optics Letters, vol. 29, no. 20, pp. 2387–2389, 2004.
[3] M. B. Moleshi, J.W. Goodman and H. Shaw, “Fiber-optic lattice signal process- ing,”Proceedings of IEEE, vol. 72, pp. 909–930, July 1964.
[4] A. Biberman and K. Bergman, “Optical interconnection networks for high- performance computing systems,” Reports on progress in Physics, vol. 75, pp. 046 402–, 2012.
[5] P. J. Bock, P. Cheben, and D. X. e. al., “Mirror cavity mmi coupled photonic wire resonator in soi,”Optics Express, vol. 15, no. 21, pp. 13 907–13 912, 2007. [6] I. Cerutti and N. A. et al., “Power and scalability analysis of multi-plane optical interconnection networks,” IET Optoelectronics, vol. 6, pp. 192–200, August 2012.
[7] Y.-H. Chen, Investigating Thermal Dependence on Monolithically-Integrated Photonic Interconnects. MIT PhD thesis, 2013.
[8] J. M. Choi, R. K. Lee, and A. Yariv, “Control of critical coupling in a ring resonators fiber configuration: application to wavelength-selective switching, modulation, amplification, and oscillation,” Optic Letters, vol. 26, pp. 1236– 1238, 2001.
[9] J. O. Christopher Batten, Ajay Joshi and A. Khilo, “Building manycore processor-to-dram networks with monolithic silicon photonics,”The 16th IEEE Symposium on High Performance Interconnects, 26-28 Aug. 2008.
[10] L. Chrostowski and K. Iniewski, High-Speed Photonics Interconnects. CRC Press, 2013.
[11] G. Dolling and C. Enkrich, “Simultaneous negative phase and group velocity of light in a metamaterial,” Science, vol. 312, p. 892–894, 2006.
[12] P. Dumon, “Ultracompact integrated optical filters in silicon on insulator by means of wafer scale technology,” Ph.D. dissertation, INTEC, Ghent Univer- sity, Belgium, 2007.
[13] B. Eggleton and A. Ahuja, “Integrated tunable fiber gratings for disper- sion management in high-bit rate systems,” Journal of Lightwave Technology, vol. 10, pp. 1418–1432, 2000.
[14] W. M. J. Green, M. J. Rooks, L. Sekaric, and Y. A. Vlasov, “Ultra-compact, low rf power, 10 gb/s silicon mach-zehnder modulator,”Optics Express, vol. 15, no. 25, pp. 17 106–17 114, 2007.
[15] J. Heebner, R. Grover, and T. Ibrahim, Optical Microresonators: Theory, Fab- rication, and Applications. Springer, 2008.
[16] W. Huang, C. Xu, W. Lui, and K. Yokoyama, “The perfectly matched layer (pml) boundary condition for the beam propagation method,” IEEE Photonics Technology Letters, vol. 8, no. 5, pp. 649–651, 1996.
[17] IBM. [Online]. Available: http://researcher.watson.ibm.com/researcher/view_ group.php?id=1042.AccesseddateJan-2014
[18] ITRS. (2003) International technology roadmap for semiconductors 2003. [Online]. Available: http://public.itrs.net/Files/2003ITRS/Home2003.htm [19] K. O. K. Takiguchi, K. Jinguji and Y. Ohmori, “Dispersion compensation using
a variable group-delay dispersion equaliser,” Electronics Letters, vol. 25, pp. 2192–2194, 1995.
[20] K. Kawano and T. Kitoh, Introduction to Optical Waveguide Analysis: Solving Maxwell’s Equation and the Schrdinger Equation. Wiley-Interscience, 2001. [21] R. D. Kent and T. W. Sands,High Performance Computing Systems and Appli-
cations. Springer, 2003.
[22] T.-T. Le, Multimode Interference Structures for Photonic Signal Processing: Modeling and Design. Lambert Academic Publishing, Germany, ISBN 3838361199, 2010.
[23] T.-T. Le and L. Cahill, “Generation of two fano resonances using 4x4 multi- mode interference structures on silicon waveguides,”Optics Communications, vol. 301-302, pp. 100–105, 2013.
[24] T.-T. Le and D.-T. Le, “All-optical logic or, xor and not gates based on 3x3 general interference (mmi) couplers on an soi platform,” Tạp chí Nghiên cứu khoa học và Công nghệ quân sự, Viện Khoa học và Công nghệ Quân sự, ISSN 1859-1043, vol. 9, pp. 69–76, 2010.
[25] C. K. Madsen and J. H. Zhao, Optical Filter Design and Analysis: A Signal Processing Approach. Wiley-Interscience, 1999.
[26] A. Miller, “Rationale and challenges for optical interconnects to electronic chips,”Proceedings of the IEEE, vol. 88, pp. 728–749, 2000.
[27] U. N. Magen, A.Kolodny and N.Shamir, “Interconnect-power dissipation in a microprocessor,” Proceedings of the International Workshop on System Level Interconnect Prediction, pp. 7–13, 2004.
[28] M. Notomia and K. N. et al., “Toward fj/bit optical communication in a chip,”
Optics Communications, vol. 314, pp. 3–17, March 2014.
[29] M. J. O’Mahony, C. Politi, D. Klonidis, R. Nejabati, and D. Simeonidou, “Fu- ture optical networks,” IEEE Journal of Lightwave Technology, vol. 24, pp. 4684–4696, 2006.
[30] D. Rabus, Integrated Ring Resonators: The Compendium, ser. Springer Series in Optical Sciences. Springer-Verlag, 2007.
[31] K. Y. Song and M. G. Herraez, “Gain-assisted pulse advancement using single and double brillouin gain peaks in optical fibers,” Optics Express, vol. 13, p. 9758–9765, 2005.
[32] L. T. Thành, Xử lý tín hiệu và lọc số. Nhà xuất bản Khoa học và Kỹ thuật, 2013.
[33] K. Totsuka and M. Tomita, “Observation of fast light in mie scattering pro- cesses,”Physical Reviews E, vol. 73, p. 045602, 2006.
[34] J. S. Vetter, Contemporary High Performance Computing: From Petascale to- ward Exascale. Chapman and Hall/CRC, 2013.
[35] J. K. W. Forrest and N. Kindley, “Data centers: How to cut carbon emissions and costs,” McKinsey Report, 2008.