نوقشت اطروحة الدكتوراه الموسومة:
” تصميم وتنفيذ كل البوابات المنطقية ضوئياً باستخدام أجزاء الاطوال الموجية ”
التي اعدها السيد سيف حسن عبد النبي طالب الدكتوراه في قسم الهندسة الكهربائية – كلية الهندسة / جامعة بغداد كجزء من متطلبات نيل درجة اادكتوراه في علوم الهندسة الكهربائية وبإشراف الاستاذ المساعد الدكتور محمد ناظم عباس يوم الاربعاء المصادف 26/6/2019.تكونت لجنة المناقشة لهذه الاطروحة من الاستاذ الدكتور سليم محمد رضا رئيساُ وعضوية الاستاذ الدكتور حنان عبد الرضا عكار والاستاذ المساعد الدكتور انوار عبد الستار عبد الرزاق والاستاذ المساعد الدكتور سنان ماجد عبد الستار والاستاذ المساعد الدكتور منير عبود هاشم.
خلاصة اطروحة الطالب كما يلي:
على الرغم من أن الضوئيات تعرض حلاً جذابًا لسرعة الإلكترونيات المحدودة، إلا أن تقليل حجم المكونات الضوئية الضخمة يعد أحد المشكلات الرئيسية في تنفيذ الدوائر المتكاملة الضوئية. يمكن أن تكون دوائر البلازمية (أدلة الموجات البلازمية في هذا العمل)، التي تحصر بإحكام الموجات الكهرومغناطيسية في الواجهة المعدنية العازلة أو العازلة المعدنية، حلاً محتملاً لملء الفجوات في الإلكترونيات (عرض النطاق الترددي الكبير والسرعة الفائقة) والضوئيات (حد الحيود بسبب حجم التصغير). في هذه الأطروحة، تم استخدام أدلة الموجات البلازمية العازلة النانوية الحلقيّة (IMI) كتكوين جديد لاقتراح وتحليل وتصميم ومحاكاة وتنفيذ بوابات المنطق البصري الكلّية ووظائف منطق التوافق البصري الكلّية. في هذه الأطروحة، تم تصميم هياكل البوابات المنطقية البلازمية المقترحة ووظائف المنطق ومحاكاتها عدديًا باستخدام طريقة العناصر المحددة (FEM) في برنامج حزمة COMSOL Multiphysics (5.3) واستخدام شرط الحدود المطابق تمامًا لامتصاص الطبقة مع بنية ثنائية الأبعاد. مواد الهيكل المقترح للبوابات المنطقية البلازمية هي الفضة والتفلون. تم تمثيل الاشرطة وحلقات النانو الاثنين بمادة الفضة ، في حين أن الجزء المتبقي من الهيكل هو مادة التفلون. في حين أن مواد هيكل وظائف المنطق المنطقي التوافقي البلازمي هي نفسها، ولكن بما في ذلك مادة التوصيل الكهربائي المثالي (PEC) كمرآة مثالية بين اثنين من الهياكل الفرعية للبوابات المنطقية البلازمية المقترحة. البوابات التي تم تحليلها NOTو OR وAND وNOR وNAND وXOR وXNOR. في حين أن وظائف المنطق التوافقية التي تم تحليلها هي Half-Adder، و Half-Subtractor، و Comparator One-Bit، و Full-Adder. ويستند مبدأ التشغيل لهذه البوابات والوظائف إلى التداخل البناء والتداخل المدمّر بين إشارة (إشارات) الإدخال وإشارة (إشارات) التحكم. تُظهر المحاكاة العددية أن عتبة الإرسال موجودة في (0.25) والتي تتيح تحقيق جميع البوابات المنطقية البلازمية السبعة المقترحة في هيكل واحد، وكذلك تحقيق جميع وظائف منطق التوافقية الأربعة المقترحة في هيكل واحد. في هذا العمل، استخدم نفس البنية بنفس الأبعاد عند الطول الموجي 1550 نانومتر لجميع البوابات المنطقية البلازمية المقترحة ووظائف المنطق التوافقية البلازمية. ومع ذلك، في بعض الحالات، يتجاوز نقل بوابات المنطق البلازمية المقترحة ووظائف المنطق التوافقية البلازمية 100 ٪، على سبيل المثال، في NOT بوابة (112.3 ٪)، في بوابة OR (175 ٪)، في بوابة NAND (112.3 ٪)، وفي بوابة XNOR (175 ٪) وكذلك في Comparator One-Bit (174 ٪)، وفي Full-Adder (112 ٪ و174 ٪). علاوة على ذلك، تم تصميم الهياكل المقترحة للبوابات المنطقية البلازمية ووظائفها بمساحة صغيرة جدًا (400nm × 400nm) و(850nm × 400nm)، على التوالي. أخيرًا، تُعتبر الأعمال المقترحة (بوابات المنطق البلازمية ووظائف المنطق التوافقي البلازمي) لبنات بناء أساسية في الدوائر المتكاملة الضوئية وأنظمة معالجة الإشارات الضوئية، وتمهد طريقة لتحقيق دوائر شرائح ضوئية فائقة السرعة، أجهزة الكمبيوتر الضوئية كليا.
