Tên đề tài luận án: Nghiên cứu kỹ thuật xử lý nhãn quang trong hệ thống thông tin toàn quang.

1. Họ và tên nghiên cứu sinh: Nguyễn Thị Hồng Loan                 2. Giới tính: Nữ

3. Ngày sinh:08/05/1977                                                              4. Nơi sinh:Phú Thọ

5. Quyết định công nhận nghiên cứu sinh số:654/QĐ-CTSV, ngày 5 tháng 9 năm 2016 của Hiệu trưởng Trường Đại học Công nghệ, Đại học Quốc gia Hà Nội.

6. Các thay đổi trong quá trình đào tạo:

Điều chỉnh tên luận án thành: “Nghiên cứu kỹ thuật xử lý nhãn quang trong hệ thống thông tin toàn quang” theo Quyết định số 1067/QĐ-ĐHCN ngày 06/06/2024.

7. Tên đề tài luận án: Nghiên cứu kỹ thuật xử lý nhãn quang trong hệ thống thông tin toàn quang.

8. Ngành đào tạo: Mạng máy tính và truyền thông dữ liệu                                               9. Mã số: 9480102

10. Cán bộ hướng dẫn khoa học:

Hướng dẫn chính:PGS.TS. Lê Trung Thành, Trường Quốc tế, ĐHQGHN

Hướng dẫn phụ:TS. Dương Lê Minh, Trường Đại học Công nghệ,ĐHQGHN.

Thông tin luận án Tiến sĩ của NCS Nguyễn Thị Hồng Loan (tiếng Anh)

11. Tóm tắt các kết quả mới của luận án:

Luận án đã nghiên cứu được một số kết quả mới, đóng góp vào ngành:

– Thiết kế được 2 cấu trúc toàn quang nhận dạng nhãn quang BPSK, QPSK trong mạng chuyển mạch nhãn và tiêu đề quang. Cấu trúc mới được thiết kế sử dụng hiệu ứng giao thoa đa mode trên ống dẫn sóng quang SOI, phù hợp với công nghệ chế tạo vi mạch CMOS hiện nay. Cấu trúc mới có ưu điểm suy hao thấp, tích hợp trên một vi mạch, cho phép chế tạo dễ dàng hơn so với trước đây.

– Thiết kế được cấu trúc thực hiện cổng logic toàn quang XOR, NAND để ứng dụng trong bộ tương quan toàn quang, xử lý nhãn quang. Cấu trúc mới dựa vào hiệu ứng plasmonic giúp giảm kích thước, không cần sử dụng hiệu ứng phi tuyến toàn quang.

– Thiết kế được cấu trúc tạo trễ quang và bộ tách tiêu đề quang ứng dụng trong mạng chuyển mạch nhãn và tiêu đề quang.

– Thiết kế được cấu trúc mạng nơ ron quang ứng dụng cho nhận dạng nhãn quang BPSK. Cấu trúc mạng nơ ron quang mới sử dụng các cấu trúc vi mạch quang và ứng dụng trong nhận dạng nhãn quang dùng điều chế BPSK.

12. Khả năng ứng dụng trong thực tiễn:

–  Các ứng dụng của công nghệ Silicon Photonics: Các ứng dụng chính của công nghệ silicon photonics bao gồm việc triển khai các liên kết quang ngắn hạn cho các trung tâm dữ liệu và tính toán hiệu suất cao, cũng như các thiết bị truyền nhận liên tục cho các hệ thống viễn thông đô thị và liên tỉnh.

–  Xử lý tín hiệu trong mạng thông tin toàn quang: Việc sử dụng công nghệ quang tích hợp cho xử lý tín hiệu trong các mạng thông tin toàn quang cung cấp một giải pháp mạnh mẽ cho các hệ thống mạng và trung tâm dữ liệu. Phương pháp này nâng cao hiệu suất và giảm mức tiêu thụ năng lượng trong khi cung cấp các giải pháp linh hoạt, tiết kiệm không gian cho các hệ thống truyền thông quang học.

13. Những hướng nghiên cứu tiếp theo: Trên cơ sở kết quả của Luận án, có một số vấn đề và hướng nghiên cứu mới như:

– Thiết kế hệ thống tích hợp bộ biến đổi ảnh trong miền quang với các bộ nhớ quang trong các hệ thống camera thông minh và xử lý dữ liệu ảnh thời gian thực. Đồng thời thiết kế các hệ thống toàn quang xử lý dữ liệu AR/VR.

– Phát triển mô hình mạng OONN cho các ứng dụng AI thời gian thực, đặc biệt thiết kế các hàm kích hoạt hoàn toàn trong miền quang.

– Cải tiến cấu trúc ống dẫn sóng cấu trúc graphene để tăng tốc độ xử lý dữ liệu và tốc độ học, từ đó thực hiện các bài toán phân tích dữ liệu lớn.

14. Các công trình đã công bố có liên quan đến luận án:

1. Thi Hong Loan Nguyen, Duy Tien Le, Le Minh Duong and Trung Thanh Le (January 2024), “All-optical BPSK label recognition in photonic switching networks using cascaded MMI structures on silicon-on-insulator platform”, Semiconductor Optoelectronics, Vol. 43, No.1, pp. 60-72 (Scopus Q4).

2. Thi Hong Loan Nguyen, Le Minh Duong, Yen Hai Pham, Duy Tien Le, and Trung Thanh Le (January, 2024), “All-optical QPSK label recognition in photonic switching networks using MMIs on the silicon-on-insulator (SOI) platform”, International Journal of Applied Engineering and Technology, Vol.6, No 1, Issue 1, pp. 77-83 (ScopusQ4).

3. Thi Thuy Bui, Duy Tien Le, Thi Hong Loan Nguyen, Trung Thanh Le (March 2023), “On Chip Optical Neural Networks Based on MMI Microring Resonators for Image Classification”, Computer Optics, ISSN 0134-2452(print) ISSN 2412-6179 (online), 2023, Issue Vol. 47(4), DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1211 (Q2 ISI), pp. 588-595.

4. Thi Thuy Bui, Thi Hong Loan Nguyen, Duy Tien Le, Hai Yen Pham, Tien Thanh Do and Trung Thanh Le (June 2023), “Coherent Optical Convolution Processor Based on MMI Structures for Deep Learning Applications”, The 2nd International Conference on Computer Application Technology (CCAT 2023), Guiyang, China pp. 93-97, (Scopus).

5. Trung Thanh Le, Duy Tien Le, Anh Tuan Nguyen, Thi Hong Loan Nguyen and Duong The Do (2023). “A Silicon-on-Insulator 4×4 Multimode Interference (MMI) Based Microring Structure for Highly Sensitive Hydrogen Detection”. International Journal of Applied Engineering and Technology 5(3), pp.106-113. (ScopusQ4)

6. Trung Thanh Le, Duy Tien Le, The Duong Do, Thi Hong Loan Nguyen and Anh Tuan Nguyen (2023), “A Silicon-On-Insulator Ring Resonator Assisted Mach Zehnder Interferometer Structure For Highly Sensitive Hydrogen Intensity Detection”, Semiconductor Optoelectronics, Vol. 42 No. 2, pp.438-446 (ScopusQ4).

7. Do The Duong, Le Duy Tien, Nguyen Thi Hong Loan, Hoang Thanh Nhat, Le Trung Thanh (2023), “Reconfigurable Generation of PAM-4 Signal Based on Fano Effect for Optical Interconnect Systems”, VNU Journal of Science: Mathematics – Physics, Vol. 39, No. 3, pp.78-88.

8. Nguyen Thi Hong Loan, Le Duy Tien, Nguyen Anh Tuan, Le Minh Duong, and Le Trung Thanh (March 2022), “All-Optical XNOR and XOR Logic Gates Based on Ultra-Compact Multimode Interference Couplers Using Silicon Hybrid Plasmonic Waveguides”, in Communications, Signal Processing, and Systems, Singapore, Q. Liang, W. Wang, X. Liu, Z. Na, and B. Zhang, Eds., Springer Singapore, pp. 1072-1079.

9. Nguyen Thi Hong Loan, Le Duy Tien, Nguyen Anh Tuan, and Le Trung Thanh (March 2022), “Ultra-Compact All-Optical NAND Logic Gates Based on 4 × 4 MMI Coupler Using Silicon Hybrid Plasmonic Waveguides”, in Recent Advances in Electrical and Electronic Engineering and Computer Science, Singapore, Z. Zakaria and S. S. Emamian, Eds., Springer Singapore, pp. 69-75.

10. Le Trung Thanh, Nguyen Canh Minh, Nguyen Van Khoi, Bui Thi Thuy, Nguyen Thi Hong Loan (2015), “Design of silicon wires based directional couplers for microring resonators”, The University of Danang, Journal of Science and Technology, No. 12(97), vol. 1, pp. 67-70.