مناقشة اطروحة طالب الدكتوراه زيد لطيف حسين،تطبيقات الليزر/ هندسة إلكترونيك واتصالات

نوقشت اطروحة طالب الدكتوراه زيد لطيف حسين/ تطبيقات الليزر / هندسة الكترونيك وإتصالات
عن رسالته الموسومة
Design of Compact Subwavelength Grating-Assisted (De)Multiplexer for
Mode Division Multiplexing Systems

تصميم جهاز منضد النمط مدمج مدعوم بمحزز مادون الطول الموجي لأنظمة التنضيد بتقسيم النمط”

حيث تألفت لجنة المناقشة من السادة المدرجة أسمائهم

١_ أ. د عبد الهادي مطشر عبد/ دكتوراه_ليزر /فيزياء /معهد الليزر للدارسات العليا/جامعة بغداد/ رئيساً
٢_ أ. د. جاسم كاظم حمود /دكتوراه هندسة كهربائية _ هندسة الكترونيات بصرية / هندسة الليزر والالكترونيات البصرية / الجامعة التكنولوجية / عضواً
٣_ أ.م د شيلان خسرو توفيق / دكتوراه / ليزر / هندسة الكترونيك  وإتصالات / معهد الليزر للدراسات العليا / جامعة بغداد / عضواً
٤_ أ. م. د أنوار عبد الستار عبد الرزاق / دكتوراه هندسة الليزر / البصريات اللاخطية / كلية الهندسة / جامعة النهرين / عضواً
٥_ أ. م. د. تحرير صفاء منصور / دكتوراه_ ليزر / هندسة الكترونيك وإتصالات / معهد الليزر للدراسات العليا/ جامعة بغداد/ عضواً
٦_أ. د رعد سامي فياض / دكتوراه هندسة كهربائية _ الكترونيك وإتصالات / كلية الهندسة / قسم هندسة الحاسوب / جامعة النهرين / عضواً ومشرفاً

حيث كان الهدف من الدراسة تصميم اجهزة ذات خسائر منخفضة ، مدمجة الحجم ، تعمل بنطاق ترددي واسع باستخدام تقنية محزز مادون الطول الموجيي.

وقد تضمنت الرسالة أن نتيجة لازدياد حجم البيانات المنقولة عبر العالم بشكل كبير مما ادى إلى الحاجه لزيادة سعة أنظمة الاتصالات الضوئية الحالية. تعتمد الضوئيات السليكونية على تقنية السيليكون على العازل (SOI) الذي يعد الحل الأمثل لتصميم الدوائر الضوئية المتكاملةو (PICs) التي هي جوهر التوصيلات البينية الضوئية. باستخدام هذه التقنية أمكن الحصول على الأجهزة الكهروضوئية والبصرية ذات خسائر منخفضة ، الحجم صغير ، ونطاق ترددي تشغيلي واسع. في الآونة الأخيرة ، جذبت التقنيات الجديدة اهتمامًا كبيرًا في تصميم الهياكل الضوئية للسيليكون لقدرتها على تحسين أداء و ابعاد الأجهزة الموجودة سلفاً اضافة الى إدخال أجهزة جديدة بأشكال جديدة. إحدى هذه التقنيات هي بأستخدام المحزز مادون الطول الموجي. تتناول هذه الرسالة تصميم مضاعفات الارسال مدعومة بمحزز مادون الطول الموجي جزئياً او كلياً تستخدم في أنظمة الاتصالات المبنية على اساس تقسيم الانماط .
يتكون العمل في هذه الأطروحة من جزأين رئيسيين. الجزء الأول ، تم تصميم مضاعفات ارسال بأستخدام مقياس التداخل متعدد الوسائط (MMI) مدعوما بتقنية SWG. أولاً تم تنفيذ مُضاعِف ثلاثي النمط باستخدام SWG في قسم MMI فقط. ثم تم توسيع تصميم الجهاز و بناءه كليا بأستخدام تقنية ال SWG. تم مقارنة أداء كلا الجهازين مع بعضهما البعض بالإضافة إلى المقارنة مع نظيرهما التقليدي حيث لوحظ حفاظ الاجهزة المصممه على نسبة خسائر منخفضه مصحوبه بزيادة في النطاق الترددي للاجهزة المصصمه حيث وصلت الى 160 نانومتر و تقليص في المساحه الكلية تصل الى 70% مقارنة مع تلك الخاصه بالجهاز المعتمد على الدليل الموجي من النوع التقليدي. ثانيًا ، تم تصميم اثنين من مضاعفات رباعية النمط باستخدام مقرن MMI التقليدي و أخر مدعوم بتقنية الSWG. تم مقارنة أداء الجهازين لبيان مزايا التقنية المستخدمة حيث لوحظ تحسين كبير في أداء الجهاز من خلال الحفاظ على أداء منخفض الخسائر (> -0.5 ديسيبل) مع زياده في عرض النطاق الترددي التشغيلي الى (140 نانومتر) وتقلص في حجم الجهاز الجديد إلى (4.5×123) ميكرومتر مربع.
في الجزء الثاني من الأطروحة ، تم تصميم مضاعفات الإرسال على أساس المقرنات الاتجاهية المتتالية غير المتماثلة مدعومة بمحزز مادون الطول الموجي (SWG-ADC) حيث تم تصميم ثلاثة أجهزة .الجهاز الاول يدعم 12 نمط كهربائي TE مستعرض و الجهاز الثاني يدعم 12 نمط مغناطيسي مستعرض TM و الثالث يدعم 24 نمط هجين عن طريق ربط الجهازين الاول و الثاني. الجهاز ذو 12 نمط عبارة عن هيكل مكون من ست مراحل كل مرحلة تدعم عددًا معينًا من الانماط بناءً على التصميم المطلوب. تم تحسين الاقتران بين الناقل الرئيسي النواقل الفراعيةعن طريق استخدام وصلات مدعومه بتقنية الSWG. الاجهزة المصممة تعتبر مضاعفات ذات ترتيب أعلى بالإضافة إلى كونها منخفضة الخسائر بنطاق ترددي تشغيلي واسع مقانة مع تلك من النوع التقليديالتشغيلي. أخيرًا ، يتم توصيل كل من الأجهزة ذات الوضع TE و TM من خلال فواصل الاستقطاب لأغراض توجيه الوضع ، مما يؤدي إلى جهاز جديد ذي وضع مزدوج لتعدد الإرسال. تم تصميم جميع معددات الإرسال المقترحة ومحاكاتها باستخدام برنامج Rsoft photomics CAD ver 2020.0.
ومن اهم التوصيات التي توصلت اليها الدراسة :_
١_الحصول على أجهزة مضغوطة منخفضة الخسائر I.L > -1dB.
٢_الحصول على نطاق ترددي واسع بحد أدنى 120 نانومتر.
٣_أظهرت الأجهزة المصممة تحمل خطأ تصنيع جيد جدا مع الحفاظ على خسائر منخفضة.
٤_يمكن استخدام هذه الأجهزة في أنظمة متعددة الطول الموجي لتوسيع انظمة نقل

ولقد نال الباحث على درجة الدكتوراه بتقدير (( إمتياز)) نظراً لما بذله من جهود حقيقية في اعداد الرسالة.