基于微环谐振器开关逻辑器件的研究

发布时间：2021-07-22 19:22

　　随着全球信息化时代的到来,为人们提供大容量、高速率的光通信网络是现代通信技术发展的必然趋势。由于集成光学器件具有小型化、模块化、可集成等特点,成为未来光通信器件发展的主流方向。微环谐振器具有功能多、尺寸小、良好的波长选择性等优点,已被广泛应用于光通信领域。本论文的主要目的是研究一种称为“导向逻辑”的新型光信息处理手段,并研究基于此原理设计出的逻辑器件。导向逻辑的概念最初由美国科学家James Hardy和以色列科学家Joseph Shamir于2007年提出,其基本思想是利用逻辑操作数控制光开关网络中的开关状态来控制光的传播方向,最终将逻辑运算结果以光的形式在特定的端口输出。由于导向逻辑利用光开关网络来控制光的传播完成逻辑运算,其具有以下优势:一是导向逻辑的控制信号为电,运算信号为光,因此导向逻辑合理的利用了光和电的优势避免了它们的劣势;二是逻辑操作数对光开关的作用是同时完成的,这有别于传统电学逻辑的运算方式,在那里后级电路需要等待前级电路的运算结果;三是其运算过程依赖于光的传播,天然具有高带宽与低延迟的特点。本论文采用光学导向逻辑原理,设计实现了一种基于微环谐振器的多功能电光逻辑门,... 

【文章来源】：兰州交通大学甘肃省

【文章页数】：60 页

【学位级别】：硕士

【部分图文】：

利用SOA-MZI结构实现XOR逻辑运算的原理

图 1.2 利用两个 SOA 结构实现 XOR 逻辑运算的原理图 1.3 基于 PPLN 波导实现全光逻辑原理图1.2.2 基于周期极化铌酸锂波导（PPLN）的光逻辑器件周期极化铌酸锂波导（PPLN）具有很强的二阶非线性效应[7]，故 PPLN 可以实现全光逻辑功能。PPLN 由于其超快的光响应、高非线性系数、调制格式和比特率透明、可以忽略的自发辐射噪声、低串扰及没有内在频率啁啾等优点而受到了人们的广泛关注。

当 B 为逻辑 1 时，SOA 的增益达到饱和，则 A 无法通OA的增益未达到饱和,则A 可以顺利通过SOA，即可以在端 2 得到AB。最后来自于端口 1 和 2 的两束光信号通过合束 AB = A ⊕B，即该器件可以完成逻辑 XOR 运算。图 1.2 利用两个 SOA 结构实现 XOR 逻辑运算的原理

【参考文献】：
期刊论文
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本文编号：3297745