I n d on e s i an   Jo u r n al   o El e c t r i c al   En gi n e e r i n g   an d   C o m p u te r   S c i e n c e   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   202 1 pp .   2 78 ~ 28 6   IS S N :   25 02 - 4752 ,   D O I :   10. 1 1591 / i j e e c s . v 21 .i 1 . pp 278 - 286             278       Jou r n al   h o m e pa ge ht t p: / / i j e e c s . i a e s c or e . c om   A n   a n a l y t i c a l   m e t h o d   w i t h   n u m e r i c a l   r e su l t s to   b e   u s e d   i n   t h e   d e si g n   o f   o p t i c a l   s l a b   w a v e g u i d e f o r   o p t i c a l   c o m m u n i c a t i o n   s y st e m   a p p l i c a t i o n s       A ad e l   M .   A l atw i 1 ,   A h m e d   N ab i h   Za k i   R as h e d 2   1 E l e c t r i c a l   E ng i ne e r i ng   D e p a r t m e n t ,   F a c ul t y   o f   E ng i ne e r i ng ,   T a b uk   U ni v e r s i t y ,   T a buk ,   S a ud i   A r a bi a   2 E l e c t r o ni c s   a nd   E l e c t r i c a l   C o m m uni c a t i o ns   E ng i ne e r i ng   D e p a r t m e nt F a c ul t y   o f   E l e c t r o ni c   E ng i ne e r i ng ,     M e no uf i a   U n i v e r s i t y ,   M e no f i a   G o v e r no r a t e ,   E g y pt       A r ti c l e   I n fo     A B S TR A C T     Ar t i c l e   h i s t or y :   R e c e i v e d   Ma r   26 ,   2 0 20   R e v i s e Ju n   27 ,   20 20   A c c e pt e J u l   13 ,   20 20       T hi s   s t udy   de v e l o ps   a n   a n a l y t i c a l   m e t ho w i t h   num e r i c a l   r e s ul t s   f o r   t he   de s i g o f   o pt i c a l   s l a w a v e g ui de s   f o r   o pt i c a l   c o m m uni c a t i o s y s t e m   a ppl i c a t i o ns .   A o pt i c a l   s l a w a v e g ui de   s t r uc t u r e   m a de   o f   s i l i c o o s i l i c o di o xi d e   m a t e r i a l   i s   de s i g ne a nd  a na l y z e d.   T he   e f f e c t i v e   i nd e o f   t h e   m o de   i s   s t ud i e a g a i n s t   v a r i a t i o ns   i t he   w a v e g ui de   d i m e n s i o ns .   T r a ns m i s s i o a n r e f l e c t i o c o e f f i c i e nt s   a r e   s t ud i e a nd  c o m pa r e t o   t he   w a v e l e ng t a n di m e n s i o ns   o f   t he   w a v e g ui d e .   V a r i a t i o ns   a r e   s ke t c he w i t t h e   x - a xi s ,   i a ddi t i o t o   t he   e l e c t r i c   f i e l i n t e n s i t y   di s t r i bu t i o a nd   e f f e c t i v e   r e f r a c t i v e   i nde x.   W a v e g ui de   be nd i ng   l o s s   i s   a l s o   s t u di e w i t h   w a v e g ui de   t hi c kne s s   a nd   l e ng t v a r i a t i o ns   w i t h i t hr e e   w a v e g ui de   t r a n s m i s s i o w i ndo w s   o f   850                                                                                                                                           nm ,   1300 nm ,   a n 1 550 nm .   Ke y w or d s :   A na l y t i c a l   m e t h o ds     N um e ri c a l   s c h e m e s     S l a b   w a v e gui de     W a v e gui de   s i m ul a t i o n   T hi s   i s   an   ope n   ac c e s s   ar t i c l e   u nde r   t he   C C   B Y - SA   l i c e ns e .     Cor r e s pon di n g   Au t h or :   A hm e N a b i Z a ki   R a s h e d   F ac u lt y   o f   E le c t ro n ic  E n g in e e rin g   M e n o uf i a   U n i v e r s i t y M e n o uf ,   E gy pt   E m a i l :   a hm e d_733 @ y a h o o . c o m       1.   I N TR O D U C TI O N     A   uni f o r m   di e l e c t r i c   w a ve gui de   i s   t h e   m o s t   b a s i c   s t r uc t u r e   i n   f i b e r   a n i nt e g r a t e o pt i c s .   T h e r e fo r e ,   t h e   c a l c ul a t i o n   o f   t h e   m o da l   c h a ra c t e r i s t i c s   of   un i f o r m   di e l e c t r i c   w a v e gui de s   i s   a   f un da m e nt a l   r e s e a r c h   t o pi c   [1,   2 ].   S i n c e   s o   m a n y   i m po r t a n t   p h y s i c a l   s i m i l a ri t i e s   e xi s t   b e t w e e n   di e l e c t r i c   a n m e t a l   w a v e gui de s ,   i t   s e e m s   t h a t   t h e   w e l l - e s t a b l i s h e m e t h o ds   fo r   a n a l y z i n m e t a l l i c   w a v e gui de s   c a n   b e   e a s i l y   a n di r e c t l y   a ppl i e t o   di e l e c t ri c   w a ve gui de s   [3 - 5].   H ow e v e r ,   t hi s   i s   ra r e l y   t h e   c a s e .   It   m a y   h a p pe t ha t   a   m e t h o t ha t   i s   hi g h l y   s uc c e s s f ul   fo r   m e t a l l i c   w a v e gui de s   m a y   be c o m e   un s ui t a b l e ,   i f   n o t   us e l e s s ,   f o r   t h e   di e l e c t ri c   c o un t e r pa rt s .   T h i s   i s   pa rt i c ul a r l y   t r ue   fo r   a n a l y t i c a l   m e t h o ds .   F o r   e xa m p l e ,   t h e   m e t h o of   s e pa ra t i o n   o v a r i a b l e s   a ppl i e s   r e m a r k a b l y   w e l l   t o   a   r e c t a n g ul a r   m e t a l l i c   w a v e gui de   b ut   f a i l s   fo r   a   r e c t a n g ul a di e l e c t r i c   r o b e c a us e   of   t h e   pr e s e n c e   o f   i nt e r f a c e s   b e t w e e n   d i f f e r e n t   di e l e c t r i c s   [2 ,   6 ].   T h e   a n a l y t i c a l   r e s ul t s   a r e   f a r   m o r e   c o m pl i c a t e t h a n   t h o s e   for   t h e   c i r c ul a r   m e t a l l i c   t ub e ,   e v e n   fo r   t h e   f a m i l i a r   c i r c ul a r   s t e p - i n de f i b e r   [1,   7 ,   8].   D i e l e c t r i c   w a v e g ui de s   a r e ,   i n de e d,   m uc h   m o r e   di f f i c ul t   t o   a na l y z e   a n a l y t i c a l l y .   M o r e ove r ,   o pt i c a l   w a v e gui de   t e c hn o l o g y   h a s   a dv a n c e t o   a   s t a ge   o f   h i g h   s o phi s t i c a t i o n ;   t h e r e f o r e ,   s c i e n t i s t s   a n e n g i n e e r s   m us t   s t udy   m o r e   c o m pl e a n ge n e r a l   w a v e gui de   s t r uc t u r e s   f o r   w h i c a n a l y t i c a l   s o l ut i o n s   s i m pl y   d o   n o t   e xi s t .   It   i s   n e c e s s a r y   t o   c on s t ruc t   go o n um e ri c a l   m e t h o ds   t h a t   c a n   ha n dl e   v e r y   g e n e ra l   o pt i c a l   w a v e gui de s .   In   t h e   m e a n t i m e ,   t h e   ra pi g r o w t h   o c o m put e r   t e c hn o l o gy   h a s   a l s o   po pul a r i z e t h e   a pp l i c a t i o n   o f   n u m e r i c a l   m e t h o ds   [1,   4 ,   7 - 9].   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A a nal y t i c a l   m e t ho w i t num e r i c al   r e s ul t s   t be   us e d   i n   t he   de s i gn  of   opt i c a l   s l ab . . .   ( A ad e l   M .   A l at w i )   279   T o   a   l a r ge   e xt e nt ,   t h e   num e r i c a l   m e t h o ds   us e t o   a na l y z e   di e l e c t r i c   w a v e gui de s   a r e   b a s i c a l l y   t h o s e   t h a t   h a v e   be e n   w i de l y   a ppl i e t o   h o l l o w   m e t a l l i c   w a v e gui de s ,   f o r   e xa m pl e ,   t h e   f i ni t e   e l e m e n t   m e t h o a n t h e   f i n i t e   di f f e r e n c e   m e t h o [1,   4,   7,   10,   11] .   H ow e ve r ,   t h e   e xi s t e n c e   o f   h y b r i m o de s   i n   a   di e l e c t r i c   w a v e gui de   ha s   c o m pl i c a t e t h e   fo r m u l a t i o n   o f   t h e s e   c o n ve n t i o n a l   m e t h o ds   s i gni f i c a n t l y ,   a n a c c ura t e   m o de l i n o f   t h e   o pe n   r e gi o n   o f   t h e   w a v e g ui de   h a s   f urt h e r e duc e t h e i r   c o m put a t i o na l   e ff i c i e n c y .   Re s e a r c h   e f fo r t s   h a v e   b e e n   di r e c t e t o   e i t h e r   i n v e nt   c o m pl e t e l y   n e w   n um e r i c a l   m e t h o ds   s pe c i f i c a l l y   fo r   di e l e c t r i c   w a v e gui de s   o r   m o di f y   e xi s t i n m e t h o ds   t o   c i r c u m v e n t   s o m e   o r   a l l   o f   t h e i r   di s a dv a nt a ge s .   T h e   e f fe c t i ve   i n de m e t h o i s   o n e   o f   t h e s e   n e w   m e t h o ds ,   a n d   t h e   f i n i t e   e l e m e n t   m e t h o i s   t h e   m o s t   e xt e n s i v e l y   a da pt e m e t h o [2 ,   7,   9,   12 ].   I n   [1,   2,   7 ,   1 3],   us i n a   pe r t u r b a t i o n   m e t h o d,   ha s   de r i v e a n   a c c ur a t e   e xpl i c i t   f a r   f r o m   c ut o ff   f o r m ul a   fo r   T E   m o de s   of   s y m m e t r i c   t hr e e - l a y e r   i s o t r o pi c   s l a b   w a ve g ui de s .   T h e i r   f o r m u l a   i s   ge n e r a l i z e t o   a c c o un t   f o r   bo t h   T E   a n d   T M   m o de s   of   i s o t r o pi c   a nd  a ni s o t r o pi c   w a v e g ui de s .   H ow e ve r ,   i t   i s   f o un t ha t   t h e   a c c u r a c y   of  t h e   fo r m u l a   f o r   T M   m o de s   i n   t h e   l o w - f r e que n c y   r a n ge   de c r e a s e s   s i gn i f i c a n t l y   w i t h   i n c r e a s i n s l a b - c l a d di n g   i n de ra t i o .   A   c l o s e   t o   a   c ut o ff   fo r m ul a   i s   t h e n   de r i v e t o   c o m pl e m e n t   t h e   f a f r o m   t h e   c ut o f f   fo r m ul a .       2.   M O D E D ES C R I P TI O N   A N D   R ES EA R C H   M ET H O D   A n   o pt i c a l   s l a b   w a ve gui de   i s   c o n s t ruc t e us i n a   s i l i c o n   m a t e r i a l   do pe w i t ge rm a ni u m   m a t e ri a l   w i t h   a   r e f r a c t i v e   i n de o f   n 1 .   T h e   a v a i l a b l e   do pi n ra t i o   of   ge r m a ni um   i s   a dde t o   t h e   s i l i c o n   m a t e ri a l   up  t 30%  i n   o r de r   t o   upg ra de   t h e   w a v e gui de   t r a n s m i s s i o n   pe r f o r m a n c e .   T h e   o pt i c a l   s l a b   w a ve gui de   c o n f i gur a t i o i s   r e c t a ngul a r   a n b   i s   t h e   l e n g t h ,   λ   i s   t h e   w a v e gui de   w a v e l e n gt h,   a n t   i s   t h e   o pt i c a l   w a v e gui de   t hi c k n e s s .   T h e   s urr o u n di ng  r e gi o n s   a l o n t h e   o pt i c a l   s l a b   w a v e gui de   a re   m a de   of   s i l i c o n   di o xi de   m a t e ri a l ,   w hi c h   a c t s   a s   a n   i n s ul a t o r   t h a t   h a s   a   r e f r a c t i v e   i n d e o f   n 2 .   T h e   o t h e r   r e gi o n s   c o n s i s t   of   f r e e   s pa c e   (a i r w i t h   a   r e f r a c t i v e   i n de o f   n 0 O pt i c a l   s l a b   w a v e gui de   a s   s h o w n   i F i gu r e   1 .             F i g u r e   1 .   O p t i c a l   s l a b   w a v e gui de   s t r uc t u r e   m a de   o f   s i l i c o n   o s i l i c o n   d i o xi de   m a t e r i a l       T h e   r e l a t i o n s h i b e t w e e n   t h e   i n de o f   r e f r a c t i o n   f o r   t h e   c o r e   l a y e r   a nd  t h e   i n de o f   r e f r a c t i o n   f o r   t h e   c l a ddi ng  l a y e r   c a n   b e   c l a s s i f i e us i n g   S n e l l ' s   l a w ,   i f   t o t a l   i nt e rna l   r e f l e c t i o n   o c c ur s   [1 ,   2 ,   7 - 12] :     2 2 1 1 s i n s i n n n     (1)     If   t o t a l   i n t e rna l   r e f l e c t i o n   o c c ur s   a n d   θ 2 = 90   de g r e e s ,   t h e t h e   c r i t i c a l   a ngl e   w i l l   b e :     1 2 1 s i n n n c   ( 2)     w h e r e   t h e   m u l t i pl i c a t i o n   o f   t h e   e l e c t r i c   f i e l a nd  m a g n e t i c   f i e l c a n   b e   e xpr e s s e d   i n   t e r m s   o f   p e r m i t t i v i t y   a n pe r m e a b i l i t y   a s   [1 ,   2,   13 - 1 7]:     2 m m S E H E   (3)     w h e r e   t h e   r e f e c t i o n   c o e f f i c i e n t   ( r )   f o r   t h e   t r a n s v e r s e   e l e c t ri c   a n t r a n s v e r s e   m a g n e t i c   a r e   gi v e by   [1,   7 - 9]:     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     278   -   286   280   2 2 2 1 1 2 1 1 2 2 2 1 1 2 1 1 c o s s i n c o s s i n TE n n n r n n n       ( 4)      2 2 2 2 2 1 1 2 1 1 2 2 2 2 2 1 1 2 1 1 c o s s i n c o s s i n TM n n n n r n n n n       (5)     w h e r e   t h e   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   ( T c a b e   gi v e n   a s   a   b a s i c   m a i n   f u n c t i o n   o f   r e f l e c t e c oe ff i c i e n t   ( r a s :     r T 1   (6)     w h e r e   t h e   t ra n s v e r s e   m a g n e t i c   m o de   v i a   a   s l a b   o pt i c a l   w a v e g ui de   a na l y s i s   [1,   2,   16 ,   18 - 22] :     2 c o s t a n c o s s i n 1 1 0 1 2 2 1 1 2 m n k n n   (7)     In  a ddi t i o n,   t h e   w a v e   n u m b e r   i n   t h e   o pt i c a l   s l a b   w a v e gui de   i s   gi v e n   b y :     2 o o k   (8)     w h e r e   λ 0   i s   t h e   w a v e gui de   w a v e l e n gt h .   W h e r e   t h e   w a v e gui de   l e n gt i s   b   a nd  t h e   w a v e gui de   w i dt h   i s   a ,   w h e r e   t h e   r a t i o   b e t w e e n   w a v e gui de   w i dt a n d   w a v e gui de   l e n g t i s   e xpr e s s e by   [1,   2,   7 - 10]:       2 2 4 1 0. 3 1 4 4 4 4 1 4 qb q rb a q b bb qb q rb             (9)     0 2 2 2 2 2 1 0 1 2 q n n n n     (10)     w h e r e   t h e   b e n d i n ra d i us   o f   t h e   o pt i c a l   s l a b   w a v e gui de   c a n   b e   e xpr e s s e f o r   t h e   b e n l o s s   c o e ff i c i e n t   f a c t o a s   [1 ,   2,   18 ,   2 3 - 25] :       2 1 CR bend Ce   (11)     w h e r e   t h e   b a s i c   c o n s t a n t s   C 1 ,   C 2 ,   a nd  R   i s   t h e   b e n di n g   r a di us   o f   t h e   s l a b   w a ve gui de   a r e   c a l c ul a t e   by   [1,   2,   4,   19 ]:     2 0 1 22 c o s 2 11 sin c o s 2 2 2 xs kw xg x s e ff c x g x g x g x s w ke C ww w k n wk k kk              (12)     0 2 21 2 xs e ff c Ck n         (13)     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A a nal y t i c a l   m e t ho w i t num e r i c al   r e s ul t s   t be   us e d   i n   t he   de s i gn  of   opt i c a l   s l ab . . .   ( A ad e l   M .   A l at w i )   281   W h e r e   β   i s   t h e   p r o pa ga t i o n   c o n s t a n t ,   n eff c   i s   t h e   e ff e c t i v e   c l a dd i n r e f r a c t i v e   i n de x ,   a n k xs   i s   t h e   de c a y   o r   de l a y   c o e ff i c i e n t ,   a n d   w h e r e   t h e   c o upl i ng  c o e ff i c i e nt   f o r   t h e   di f f e r e n t   m o de s   i n   t h e   o pt i c a l   s l a b   w a ve gui de   c a b e   e s t i m a t e by   [2,   7,   9 ,   2 0,   21] :     2 22 2 xs ks x c x s x s x c k k e w k k   (14)     w h e r e   t h e   p r o pa ga t i o n   c o n s t a n t   β   c a b e   e s t i m a t e b y   [1,   2 ,   7 - 12,   26 - 28 ]:     2 loss r i     (15)     w h e r e   α l o s s   i s   t h e   l o s s   c o e ff i c i e n t   a n β r   i s   t h e   r e f l e c t i o n   pr o pa ga t i o n   c o n s t a nt ,   a n w h e r e   t h e   c o r e   r e f r a c t i v e   i n de i s   gi v e by   t h e   f o l l o w i n e qua t i o n   [1 ,   2,   4 ,   7 - 10] :     2 2 1 1 1 1 C B A n   (16)     w h e r e   t h e   c o n s t a nt s   a r e   A 1 = 0 . 0675 x,   B 1 = 2+ 0 . 01 x,   a n d   C 1 = 1 . 32  x+ 0 . 54 .   M o r e o v e r ,   i s   t h e   ge rm a ni u m   do pa nt   ra t i o   t ha t   i s   a dde t o   t h e   s i l i c o f a b r i c a t i o m a t e ri a l .       3.   P ER F O R M A N C A N A L Y S I S   WI T H   D I S C U S S I O N S   T h e   e f fe c t i ve   i n de m e t h o w a s   o r i gi na l l y   c o n s t ruc t e t o   h a ndl e   r e c t a n gu l a r   di e l e c t r i c   s t r uc t u r e s   t ha t   a r e   e n c o un t e r e i n   m i l l i m e t e r - w a v e   t r a n s m i s s i o n   a n i n t e gra t e o pt i c s .   T h e   m e t h o a i m s   t o   r e pl a c e   t h e   a pp r o xi m a t e   r e c t a n g ul a r   s t ruc t u r e   by   t w o   pl a na r   w a v e gui de s .   T h i s   a pp r o a c h   f a c i l i t a t e s   c o m put a t i o a n d   pr o v i de s   a n   i nt u i t i v e   u n de r s t a ndi n g   o f   t h e   m o da l   p r o pe rt i e s   of   t h e   w a v e gui de .   I n   f a c t ,   i t   i s   t h e   s i m p l e s t   a n d   m o s t   e ff i c i e n t   m e t h o a v a i l a b l e   f o r   a n a l y z i n ge n e r a l   r e c t a n gul a r   d i e l e c t ri c   w a ve gui de s .   T a b l e   l i s t s   t h e   o pe r a t i ng  p a ra m e t e r s   f o r   t h e   s l a b   r e c t a ngul a w a v e gui de .       T a b l e   1 .   P a ra m e t e r s   us e i n   t h e   r e c t a n gu l a s l a b   w a v e gui de   P a ra m e t e r s   V a l u e / u n i t   W a v e g u i d e   t h i c k n e s s ,   t   1 0   n m - 3 0   n m   W a v e g u i d e   l e n g t h ,   b   0 . 2   µm - 1 . 6   µ m   W a v e g u i d e   w i d t h ,   a   0 . 1   µm - 0 . 3   µ m   W a v e g u i d e   w a v e l e n g t h   8 5 0   n m - 1 6 5 0   n m   Ge   d o p a n t   ra t i o ,   x   2   % - 3 0   %       F i gu r e   c l a ri f i e s   t h e   m o de   e ffe c t i ve   i n de v a r i a t i o n s   w i t h   t h e   w a v e gui de   l e n gt h   a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i ng   t ra n s m i s s i o w a v e l e n gt h   o f   850 nm .   A s   t h e   w a ve gui de   t h i c k n e s s   i n c r e a s e s ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i n c r e a s e s .   B ut   a s   t h e   w a v e gui de   l e n gt h   i n c r e a s e s ,   m o de   e ff e c t i v e   i n de de c r e a s e s .   W i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   o f   30 n m   a n a   w a v e gui de   l e n g t h   o f   0. 2 µ m ,   t h e   m o de   e ffe c t i ve   i n de i s   1 . 521 .   W i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   of   30 n m   a n a   w a ve gui de   l e n gt h   o f   0. 8 µ m ,   t h e   m o de   e ffe c t i v e   i n de i s   1. 15 5.   H ow e ve r ,   w i t h   a   w a ve gui de   t h i c k n e s s   o f   30 nm   a n d   w a v e gui de   l e n g t h   o f   1. 6 µ m ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i s   0 . 853 .     F i gu r e   i n d i c a t e s   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de v a ri a t i o n s   w i t h   t h e   w a ve gui de   l e n gt h   a nd  t h i c k n e s s   w i t h   a n   o pe r a t i n t r a n s m i s s i o n   w a v e l e n gt h   o f   1300 nm .   A s   t h e   w a ve gui de   t hi c kn e s s   i n c r e a s e s ,   m o de   e ffe c t i ve   i n de i n c r e a s e s .   H ow e ve r ,   a s   t h e   w a ve gui de   l e n gt i n c r e a s e s ,   t h e   m o de   e ffe c t i v e   i n de de c r e a s e s .   W i t h   a   w a ve gui de   t hi c kn e s s   o f   30 n m   a n a   w a v e gui de   l e n gt h   o f   0. 2 µ m ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i s   1 . 62.   W i t h   a   w a ve gui de   t hi c k n e s s   of   30 nm   a nd  a   w a v e gui de   l e n gt o f   0. 8 µ m ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i s   1 . 33 2.   H ow e v e r ,   w i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   of   30 n m   a n w a v e gui de   l e n gt h   o f   1. 6 µ m ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i s   0. 889.   F i g u r e   s h o w s   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de v a r i a t i o n s   w i t h   w a ve gui de   l e n g t h   a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g   t r a n s m i s s i o n   w a v e l e n gt h   o 1550 nm .   A s   t h e   w a ve gui de   t h i c k n e s s   i n c r e a s e s ,   t h e   m o de   e f fe c t i ve   i n de i n c r e a s e s .   H ow e v e r ,   a s   t h e   w a v e gui de   l e n gt h   i n c r e a s e s ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de de c r e a s e s .   W i t h   a   w a ve gui de   t hi c k n e s s   of   30 n m   a n a   w a v e gui de   l e n gt o f   0. 2 µ m ,   t h e   m o de   e f fe c t i ve   i n de i s   1. 7 02.   W i t a   w a ve gui de   t hi c k n e s s   of   30 nm   a nd  a   w a v e gui de   l e n gt o f   0. 8 µ m ,   t h e   m o de   e ff e c t i v e   i n de i s   1 . 45 6.   H ow e v e r ,   w i t a   w a v e gui de   t hi c k n e s s   o f   30 n m   a nd  a   w a v e gui de   l e n gt o f   1. 6 µ m ,   t h e   m o de   e f fe c t i ve   i nde i s   0. 976.   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     278   -   286   282       F i g u r e   2 .   M o de   e ff e c t i v e   i n de v a ri a t i o n s   v e r s us   w a v e gui de   l e n gt a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g     w a ve l e n gt o f   850 nm           F i g u r e   3.   M o de   e ff e c t i v e   i n de v a ri a t i o n s   v e r s us   w a v e gui de   l e n gt a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g     w a ve l e n gt o f   1300 nm           F i g u r e   4 .   M o de   e ff e c t i v e   i n de v a ri a t i o n s   v e r s us   w a v e gui de   l e n gt a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g     w a ve l e n gt o f   1550 nm       F i gu r e   s h o w s   t h e   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   v a ri a t i o n s   w i t h   w a v e gui de   w a ve l e n gt a nd  t hi c k n e s s   v a r i a t i o n s .   A s   t h e   w a v e gui de   w a ve l e n gt h   a n d   w i dt h   i n c r e a s e ,   t h e   w a v e gui de   l i g h t   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   a l s o   i n c r e a s e s .   W i t h   a   w a v e gui de   w i dt h   v a l ue   o f   0. 3 µ m   a nd  a   w a v e gui de   w a v e l e n gt h   v a l ue   o f   850 nm ,   t h e   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A a nal y t i c a l   m e t ho w i t num e r i c al   r e s ul t s   t be   us e d   i n   t he   de s i gn  of   opt i c a l   s l ab . . .   ( A ad e l   M .   A l at w i )   283   w a ve gui de   l i g h t   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   i s   0. 7 795.   W i t a   w a v e gui de   w i dt h   v a l ue   o f   0. 3 µ m   a n a   w a v e gui de   w a ve l e n gt h   v a l ue   o 1300 nm ,   t h e   w a ve gui de   l i ght   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   i s   0. 886 5.   M o r e o v e r ,   w i t h   a   w a ve gui de   w i dt h   v a l ue   o f   0. 3 µ m   a n a   w a v e gui de   w a v e l e n g t h   v a l ue   o f   1550 nm ,   t h e   w a v e gui de   l i g ht   t r a n s m i s s i o c o e ff i c i e n t   i s   0 . 99 5.             F i g u r e   5 .   T r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   v a r i a t i o n s   w i t w a v e gui de   w a ve l e n gt a nd  t h i c k n e s s   v a ri a t i o n s       F i gu r e   s h o w s   t h e   r e f l e c t i o n   c oe f f i c i e n t   v a r i a t i o n s   w i t w a v e gui de   w a ve l e n gt h   a n t h i c k n e s s   v a r i a t i o n s .   A s   t h e   w a v e gui de   w a v e l e n gt a nd  w i dt i n c r e a s e s ,   t h e   w a v e gui de   l i g ht   r e f l e c t i o n   c o e f f i c i e n t   de c r e a s e s .   W i t h   a   w a v e gui de   w i dt h   v a l ue   o f   0. 3 µ m   a n a   w a v e gui de   w a v e l e n gt v a l ue   o f   850 n m ,   t h e   w a ve gui de   l i g h t   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   i s   0. 3 231.   M o r e o ve r,   w i t h   a   w a v e gui de   w i dt v a l ue   o f   0. 3 µ m   a nd  a   w a ve gui de   w a ve l e n gt h   v a l ue   of   1300 n m ,   t h e   w a v e gui de   l i ght   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   i s   0. 123 3.   H ow e v e r ,   w i t h   a   w a v e gui de   w i dt h   v a l ue   of   0. 3 µ m   a n a   w a ve gui de   w a v e l e n gt h   v a l ue   of   1550 n m ,   t h e   w a ve gui de   l i g h t   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   i s   0 . 00 5.             F i g u r e   6 .   R e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   v a r i a t i o n s   w i t w a v e gui de   w a v e l e n gt a n d   t h i c k n e s s   v a ri a t i o n s       F i gu r e   s h o w s   t h e   e l e c t ri c   f i e l i n t e n s i t y   a nd  e f fe c t i ve   r e f r a c t i v e   i n de w i t x - a xi s   di s t r i b ut i o n .   T h i s   f i gu r e   s h o w s   t h a t   t h e   e l e c t r i c   f i e l i nt e n s i t y   h a s   r e a c h e a   v a l ue   of   0. a nd  a n   e f fe c t i ve   r e f r a c t i v e   i n de v a l ue   of   1. 6.   F i gu r e   s h o w s   t h e   w a v e gui de   b e n di n l o s s   v a ri a t i o n s   w i t h   w a v e gui de   l e n gt h   a nd  t h i c k n e s s   a t   a n   o pe r a t i n w a v e l e n gt h   o f   1550 n m .   W i t h   a   w a v e gui de   t hi c kn e s s   v a l ue   of   10 nm   a n a   w a v e gui de   l e n gt v a l ue   of   0. 2 µ m ,   t h e   w a v e gui de   b e n di n l o s s   i s   0. 022  10 - 4   dB / µ m .   W i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   v a l ue   of   10   nm   a n a   w a ve gui de   l e n gt h   v a l ue   o 0. 8 µ m ,   t h e   w a ve gui de   be n di n l o s s   i s   0. 085  10 - 4   dB / µ m .   H ow e ve r ,   w i t h   a   w a v e gui de   t hi c kn e s s   v a l ue   of   10 n m   a n a   w a v e gui de   l e n gt h   v a l ue   o f   1. 6 µ m ,   t h e   w a v e gui de   b e n di n g   l o s s   v a l ue   i s   0 . 136   x   10 - 4   dB / µ m .     Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     278   -   286   284   F i gu r e   s h o w s   t h e   w a ve gui de   be n di n l o s s   v a r i a t i o n s   w i t w a ve gui de   l e n gt h   a n t hi c k n e s s   a t   a o pe r a t i ng  w a v e l e n gt h   o f   1300 nm .   W i t a   w a v e gui de   t hi c kne s s   v a l ue   of   10 n m   a nd  a   w a v e gui de   l e n g t h   v a l ue   of   0. 2 µ m ,   t h e   w a v e gui de   be n di n l o s s   i s   0. 041  x   10 - 4   dB / µ m .   M o r e o ve r ,   w i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   v a l ue   of  10 n m   a n a   w a v e gu i de   l e n gt v a l ue   o f   0. 8 µ m ,   t h e   w a v e gui de   be n di n g   l o s s   i s   0. 06 10 - 4   dB / µ m .   H ow e ve r ,   w i t h   a   w a v e gui de   t hi c kn e s s   v a l ue   of   10 n m   a n a   w a v e gui de   l e n gt h   v a l ue   o f   1. 6 µ m ,   t h e   w a v e gui de   b e n di n g   l o s s   v a l ue   i s   0. 135  10 - 4   dB / µ m .   F i g u r e   10  i n d i c a t e s   t h e   w a v e gui de   be n di n l o s s   v a r i a t i o n s   w i t h   a   w a ve gui de   l e n g t h   a n t h i c k n e s s   a t   a n   o pe ra t i n w a v e l e n gt of   850 nm .   W i t a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   v a l ue   of  10 n m   a nd  a   w a v e gui de   l e n gt h   v a l ue   o f   0. 2 µ m ,   t h e   w a v e g ui de   b e n di n l o s s   v a l ue   i s   0. 062  10 - 4   dB / µ m .   M ov e r ,   w i t h   a   w a v e gui de   t hi c k n e s s   v a l ue   of   10 n m   a n a   w a v e gui de   l e n gt v a l ue   o f   0. 8 µ m ,   t h e   w a ve gui de   b e n di n l o s s   v a l ue   i s   0. 094  1 0 - 4   dB / µ m .   T h e r e f o r e ,   w i t h   a   w a v e gui de   t h i c k n e s s   v a l ue   of   10 n m   a n a   w a ve gui de   l e n g t v a l ue   o f   1. 6 µ m ,   t h e   w a v e gui de   b e n di n g   l o s s   i s   0 . 1 42   x   10 - 4   dB / µ m .             F i g u r e   7 .   E l e c t r i c   f i e l i n t e n s i t y   a n d   e f fe c t i ve   r e f r a c t i v e   i n de w i t h   x - a x i s   d i s t r i b ut i o n           F i g u r e   8 .   W a v e gui de   b e n di ng  l o s s   v a r i a t i o n s   w i t w a v e gui de   l e n gt a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g   w a ve l e n gt o f   1550 nm           F i g u r e   9 .   W a v e gui de   b e n di ng  l o s s   v a r i a t i o n s   w i t w a v e gui de   l e n gt a n t h i c k n e s s   a t   a o pe r a t i n g   w a ve l e n gt o f   1300 nm   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i     IS S N :   2502 - 4752       A a nal y t i c a l   m e t ho w i t num e r i c al   r e s ul t s   t be   us e d   i n   t he   de s i gn  of   opt i c a l   s l ab . . .   ( A ad e l   M .   A l at w i )   285       F i g u r e   10 .   W a v e gui de   b e n di n g   l o s s   v a ri a t i o n s   w i t h   w a v e gui de   l e n g t a n d   t hi c k n e s s   a t   a n   o pe ra t i n g   w a ve l e n gt o f   8 50 nm       F i gu r e   11  s h o w s   t h e   t ra n s m i s s i o n   a n r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t s   v e r s us   t h e   ge r m a n i u m   do pa n t   r a t i o   a t   a o pe r a t i ng  w a ve l e n gt h   o f   1550 n m .   A s   t h e   ge r m a n i u m   do pa n t   r a t i o   i n c r e a s e s ,   t h e   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   i n c r e a s e s   a n t h e   r e f l e c t i o n   c oe ff i c i e n t   de c r e a s e s .   M o r e o v e r ,   w i t h   a   do pa nt   r a t i o   o f   2%,   t h e   a v e r a ge   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   r e a c h e s   0. 55  w h i l e   t h e   a v e r a ge   r e fl e c t i o n   c o e ff i c i e n t   r e a c h e s   0. 45 .   W i t h   a   do pa n t   ra t i o   o f   16%,   t h e   a v e ra ge   t ra n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   r e a c h e s   0. 85  a nd  t h e   a v e r a ge   r e f l e c t i o n   c o e f f i c i e n t   r e a c h e s   0. 15 .   F i na l l y ,   w i t h   a   do pa n t   ra t i o   of   30%,   t h e   a v e ra ge   t r a n s m i s s i o n   c o e ff i c i e n t   r e a c h e s   0. 9 a n t h e   a v e r a ge   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t   r e a c h e s   0 . 05 .           F i g u r e   11 .   T ra n s m i s s i o n   a n d   r e f l e c t i o n   c o e ff i c i e n t s   v e r s us   t he   ge r m a ni um   do pa nt   ra t i o   a t   a o pe ra t i n w a ve l e n gt o f   1550 nm       4.   C O N C LU S I O N     T he   d e s i g n   o f   t he   o p t i c a l   s l a b   w a v e g u i de   i s   d e s i g ne d   a nd   a n a l y z e d   w i t hi t h re e   o p t i c a l   t ra ns m i s s i o w i nd o w s   o f   8 5 0 nm ,   1 3 0 0 n m ,   a nd   1 5 5 0 n m .   T he   w a v e g u i d e   b e nd i ng   l o s s   c a b e   o p t i m i z e d   a t   a   w a v e g u i de   l e ng t o f   0 . 2 µ m   a nd   a   w a v e g u i d e   t hi c k ne s s   o f   1 0 nm .   T he re f o re ,   t he   o p t i m u m   w a v e g u i d e   b e nd i ng   l o s s   v a l u e   i s   0 . 0 2 2   x   1 0 - 4   d B / µ m .   T he   e l e c t ri c   f i e l d   i nt e ns i t y   d i s t ri b u t i o i s   0 . 8   a nd   t he   e f f e c t i v e   re f ra c t i v e   i nd e x   v a l u e   i s   1 . 6 .   I a d d i t i o t o   t he   w a v e g u i d e   l i g ht   t ra ns m i s s i o n,   t he   c o e f f i c i e nt   i s   0 . 9 9 5   a t   a   w a v e g u i d e   w i d t o f   0 . 3 µ m   a nd   a   w a v e g u i de   w a v e l e ng t h   o f   1 5 5 0 nm .   T he   o p t i m i z e d   w a v e g u i d e   l i g ht   re f l e c t i o c o e f f i c i e nt   i s   0 . 0 0 5   a t   a   w a v e g u i d e   w i d t v a l u e   o f   0 . 3 µ m   a nd   a   w a v e g u i de   w a v e l e ng t v a l u e   o f   1 5 5 0 nm .   I t h e   s a m e   w a y ,   t he   o p t i m i z e d   m o d e   e f f e c t i v e   i nd e x   i s   re a c he d   a t   0 . 9 7 6   w i t a   w a v e g u i d e   t hi c k ne s s   o f   3 0 nm   a nd   a   w a v e g u i d e   l e ng t h   o f   1 . 6 µ m .         R e f l e c t i on  c oe f f i c i e nt   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.
                                IS S N :   2502 - 4752   In do n e s i a J   E l e c   E ng  &   Co m S c i ,   V o l .   21 ,   N o .   1 J a n u a r y   2021   :     278   -   286   286   R EF ER EN C ES     [ 1]   S .   E .   M i l l e r   a n I .   P .   K a m i no w ,   O p t i c a l   F i b e r   T e l e c o m m uni c a t i o n s   I I ,   A c a de m i c   P r e s s ,   1988 .   [ 2]   D .   M a r c us e ,   P r i nc i p l e   o f   o pt i c a l   f i b e r   m e a s u r e m e n t s ,   A c a de m i c   P r e s s ,   19 81 .   [ 3]   I S .   A m i r i   a nd   A .   N .   Z .   R a s h e d ,   N um e r i c a l   i nv e s t i g a t i o o f   V   s h a pe t h r e e   e l e m e n t s   r e s o n a t o r   f o r   o p t i c a l   c l o s e l o o p   s y s t e m ,   I nd o ne s i a n   J o u r n a l   o f   E l e c t r i c a l   E n g i ne e r i ng   a n d   C om pu t e r   Sc i e n c e ,   v o l .   16 ,   n o .   3 ,   p p .   13 9 2 - 1 3 97 ,   2 01 9 .   [ 4]   A .   J .   D a n ne r ,   e t   a l . ,   S i ng l e   f un da m e n t a l   m o de   pho t o ni c   c r y s t a l   v e r t i c a l   c a v i t y   l a s e r   w i t i m p r o v e o ut put   po w e r ,   E l e c t r oni c s   L e t t e r s ,   v o l .   41,   p p.   32 5 - 326,   2 005 .   [ 5]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   D i f f e r e n t   P um p i ng   C a t e g o r i e s   o f   E r b i um   D o pe F i b e r   A m pl i f i e r s   P e r f o r m a nc e   S i g na t ur e   w i t h   B o t W i d e   M u l t i p l e x i ng   a nd   M o du l a t i o T e c hni q ue s ,   I n t e r nat i o nal   J o ur n al   of   Sc i e nc e ,   E n gi ne e r i n an d   T e c hnol o gy   R e s e ar c h   ( I J S E T R ) v o l .   5 ,   no .   3 ,   pp .   622 - 642 ,   201 6.   [ 6]   A .   N .   Z .   R a s h e e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   E v a l ua t i o o f   S A C - O C D M A   S y s t e m   i F r e e   S pa c e   O pt i c s   a nd  O p t i c a l   F i be r   S y s t e m   B a s e o D i f f e r e nt   T y pe s   o f   C o de s , ”  W i r e l e s s   P e r s onal   C om m un i c at i on s   J ou r na l v o l .   96,   n o .   2 ,     pp.   28 43 - 2861 ,   201 7.   [ 7]   Y .   K a n e ko ,   e t   a l . ,   T r a ns v e r s e - m o de   c ha r a c t e r i s t i c s   o f   I nG a A / G a A s   v e r t i c a l - c a v i t y   s ur f a c e - e m i t t i ng   l a s e r s   c o ns i de r i ng   g a i n   o f f s e t ,   J apane s e   J our nal   o f   A pp l i e d   P hy s i c s ,   v o l .   32,   pp .   161 2 - 1614 ,   1993 .   [ 8]   E .   F .   S c hub e r t ,   e t   a l . ,   T e m p e r a t ur e   a nd  M o du l a t i o C ha r a c t e r i s t i c s   of   R e s o na nt - C a v i t y   L i g ht - E m i t t i ng   D i o de d ,   I E E E   J ou r na l   of   L i gh t w av e   T e c hnol ogy ,   v o l   14,   p p .   17 21 - 1728 ,   199 6.   [ 9]   D .   G .   D e ppe ,   e t   a l . ,   O p t i c a l l y - c o upl e M i r r o r - Q ua n t um   W e l l   I n G a A s - G a A s   L i g ht   E m i t t i ng   D i o de ,   El e c t r o ni c s   L e t t e r ,   v o l .   2 6,   p p .   166 5 - 1666 ,   1990 .   [ 10]   N .   D e bba r ,   e t   a l . ,   C o upl e G a A s / A l G a A s   qua nt um w e l l   e l e c t r o   a bs o r pt i o m o dul a t o r s   f o r   l o w e l e c t r i c f i e l d   o pt i c a l   m o dul a t i o n , ”  J .   A p pl .   P hy s . v o l .   65 ,   pp .   383 - 385 ,   198 9.   [ 11]   V .   K um a r   a nd  K .   S i ng h ,   M o de l   f o r   c a l c ul a t i ng   t h e   r e f r a c t i v e   i nde o f   di f f e r e nt   m a t e r i a l s ,   I nd i an  j ou r na l   of   pur e   and  app l i e d   phy s i c s v o l .   48 ,   n o .   8,   pp .   571 - 57 4,   20 10.   [ 12]   J .   N a g e l ,   e t   a l . ,   H i g P o w e r ,   N a r r o w   L i ne w i dt C o nt i nuo us   W a v e   R a m a A m pl i f i e r   a t   1. 27  μ m ,   I E E E   P hot on i c s   T e c hnol o gy   L e t t e r s v o l .   2 3,   n o .   9 ,   p p.   45 3 - 466 ,   2 011 .   [ 13]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   O pt i c a l   A dd  D r o M ul t i pl e xe r s   w i t U W - D W D M   T e c hni que   i M e t r o   O pt i c a l   A c c e s s   C o m m uni c a t i o N e t w o r ks ,   N on l i ne ar   O pt i c s   a nd   Q uan t um   O pt i c s v o l .   44 ,   n o .   1,   pp .   25 - 39 ,   201 2.   [ 14]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   H i g T r a ns m i s s i o P e r f o r m a nc e   o f   R a d i o   ov e r   F i b e r   S y s t e m s   o v e r   T r a di t i o na l   O p t i c a l   F i be r   C o m m uni c a t i o S y s t e m s   U s i ng   D i f f e r e n t   C o di ng   F o r m a t s   f o r   L o n g   H a ul   A ppl i c a t i o ns ,   N on l i ne a r   O pt i c s   and  Q uan t um   O pt i c s v o l .   4 4,   n o .   1 ,   p p.   41 - 63 ,   201 2.   [ 15]   H .   B .   S h a r m a ,   e t   a l . ,   E v a l u a t i o o f   O pt i c a l   A m pl i f i e r s ,   I n t e r n at i ona l   J ou r na l   o f   E ng i ne e r i ng  R e s e ar c a nd   A ppl i c a t i ons   ( I J E R A ) v o l .   2 ,   n o .   1 ,   pp .   663 - 667 ,   201 2.   [ 16]   Q .   H e n ,   e t   a l . ,   N o v e l   S ho o t i ng   A l g o r i t hm   f o r   H i g hl y   E f f i c i e nt   A na l y s i s   o f   F i be r   R a m a n   A m pl i f i e r s ,   I E E E   J .   L i gh t w av e   T e c hno l . ,   v o l .   24 ,   n o .   4,   pp .   194 6 - 1952 ,   2006 .   [ 17]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   T e m pe r a t u r e   e f f e c t s   o c ha r a c t e r i s t i c s   a nd  p e r f o r m a nc e   o f   ne a r - i nf r a r e w i d e   ba n dw i d t f o r   di f f e r e n t   a v a l a nc he   pho t o di o de s   s t r uc t ur e s ,   R e s ul t s   i P hy s i c s v o l .   14 ,   2019 .   [ 18]   I S .   A m i r i   a nd   A .   N .   Z .   R a s he d ,   S i m ul a t i v e   s t udy   o f   s i m pl e   r i ng   r e s o na t o r - ba s e br e w s t e r   pl a t e   f o r   po w e r   s y s t e m   o pe r a t i o s t a b i l i t y ,   I n done s i an  J our nal   of   E l e c t r i c al   E ng i ne e r i ng   and  C om pu t e r   Sc i e nc e ,   v o l .   16,   n o .   2,     pp.   10 70 - 1076 ,   201 9.   [ 19]   A .   N .   Z .   R a s he d   a nd   M .   S .   F .   T a bbo ur ,   S ui t a b l e   O p t i c a l   F i be r   C o m m uni c a t i o C ha nn e l   f o r   O pt i c a l   N o nl i ne a r i t y   S i g na l   P r o c e s s i ng   i H i g O pt i c a l   D a t a   R a t e   S y s t e m s , ”  W i r e l e s s   P e r s ona l   C om m uni c a t i o ns   J o ur n al v o l .   97,   n o .   1,   pp.   39 7 - 416,   2 017 .   [ 20]   A .   N .   Z R a s he d ,   e t   a l . ,   O p t i m um   F l a t   G a i W i t O pt i c a l   A m pl i f i c a t i o T e c hni qu e   B a s e o B o t G a i F l a t t e n i ng   F i l t e r s   a nd   F i be r   B r a g g   G r a t i ng   M e t ho ds ,   J our na l   o f   N anoe l e c t r oni c s   and   O p t oe l e c t r on i c s v o l .   13 ,   n o .   5 ,     pp.   66 5 - 676,   2 018 .   [ 21]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   T he   s w i t c hi ng   o f   o pt o e l e c t r o ni c s   t o   f ul l   o pt i c a l   c o m put i ng   o pe r a t i o ns   b a s e o no nl i ne a r   m e t a m a t e r i a l s ,   R e s u l t s   i n   P hy s i c s v o l .   1 3 ,   20 19 .   [ 22]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   D e s i g o f   D - s ha pe e l l i p t i c a l   c o r e   pho t o ni c   c r y s t a l   f i b e r   f o r   bl o o pl a s m a   c e l l   s e n s i ng   a ppl i c a t i o n,   R e s u l t s   i n   P hy s i c s v o l .   12 ,   pp .   2021 - 20 25 ,   2 019 .     [ 23]   A .   N .   Z .   R a s he d ,   e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   e n ha nc e m e n t   o f   I M / D D   o pt i c a l   w i r e l e s s   s y s t e m s ,   P hot on i c   N e t w or k   C om m uni c at i on s v o l .   36 ,   n o .   1 ,   pp .   114 - 127 ,   201 8.   [ 24]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   S pa t i a l   C o nt i nuo us   W a v e   L a s e r   a nd  S pa t i o t e m p o r a l   V C S E L   f o r   H i g h - S pe e L o n g   H a ul   O pt i c a l   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o C ha n ne l s ,   J ou r na l   of   O p t i c a l   C om m u ni c at i ons ,   201 9.     [ 25]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   I nf l ue nc e   o f   L o a di ng ,   R e g e ne r a t i o a nd  R e c a l l i ng   E l e m e nt s   P r o c e s s e s   o t he   S y s t e m   B e ha v i o r   o f   A l l   O p t i c a l   D a t a   B u s   L i ne   S y s t e m   R a ndo m   A c c e s s   M e m o r y ,   J o ur na l   of   O p t i c al   C om m u ni c at i on s ,   2 019 .   [ 26]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   T he   E ng a g e m e nt   o f   H y br i U l t r a   H i g S pa c e   D i v i s i o M ul t i pl e x i ng   w i t M a xi m um   T i m e   D i v i s i o M u l t i p l e x i ng   T e c hn i que s   f o r   H i g h - S pe e S i ng l e - M o d e   F i be r   C a b l e   S y s t e m s ,   J our n al   of   O pt i c al   C om m uni c at i on s ,   2 019 .   [ 27]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   P e r f o r m a nc e   E nha nc e m e n t   o f   F i be r   O p t i c   a nd   O pt i c a l   W i r e l e s s   C o m m uni c a t i o C ha nn e l s   by   U s i ng   F o r w a r d   E r r o r   C o r r e c t i o C o de s ,   J ou r na l   of   O p t i c al   C om m uni c at i on s ,   2 019 .   [ 28]   I S .   A m i r i ,   e t   a l . ,   C o m pa r a t i v e   S i m ul a t i o S t udy   o f   M ul t i   S t a g e   H y br i A l l   O p t i c a l   F i be r   A m pl i f i e r s   i O p t i c a l   C o m m uni c a t i o ns ,   J ou r na l   of   O p t i c al   C om m u ni c at i on s ,   2 020 .   Evaluation Warning : The document was created with Spire.PDF for Python.