發(fā)布時(shí)間：2021-09-04 14:18

　　在完整的二維正方晶格硅中引入線缺陷和點(diǎn)缺陷,利用波導(dǎo)耦合和線性干涉,提出一種基于二維光子晶體的三輸入全光邏輯"與"門。利用平面波展開法和時(shí)域有限差分法對所提與門進(jìn)行仿真研究。結(jié)果表明,所提與門在波長為1544～1555 nm時(shí)對比度不小于3.5 dB,響應(yīng)時(shí)間達(dá)到亞皮秒量級,點(diǎn)缺陷偏移介質(zhì)柱可以橫向偏移的范圍為0.06～0.19μm。本方案結(jié)構(gòu)簡單、工作波長范圍較寬、響應(yīng)時(shí)間較快,能實(shí)現(xiàn)三輸入情況下的邏輯與。所提與門在全光信號處理系統(tǒng)和集成光路中具有重要作用。 

【文章來源】：中國激光. 2020,47(10)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：5 頁

【部分圖文】：

二維光子晶體三輸入全光邏輯與門結(jié)構(gòu)圖

利用平面波展開法可以得到該光子晶體的能帶結(jié)構(gòu)圖。圖2為沒有引入缺陷時(shí)的完整光子晶體結(jié)構(gòu)橫電(TE)模和橫磁(TM)模能帶圖。從圖2可以看出,存在一個(gè)歸一化頻率為0.4057～0.5088的TE模禁帶,對應(yīng)的波長為1.4013～1.7497 μm,具有此波長范圍的TE光無法通過光子晶體。先選取入射光波長為1.5500 μm進(jìn)行仿真研究。

利用時(shí)域有限差分法模擬TE模的光波在該三輸入邏輯與門中的傳播,在不同輸入情況下的穩(wěn)態(tài)場分布和時(shí)域穩(wěn)態(tài)響應(yīng)分別如圖3、4所示,其中A、B、C分別代表輸入端口A、B、C的邏輯值,Td為延遲時(shí)間,Tr為上升時(shí)間。圖4 不同輸入情況下的時(shí)域穩(wěn)態(tài)響應(yīng)圖

【參考文獻(xiàn)】：
期刊論文
[1]光子晶體納米梁側(cè)耦合孔徑啁啾光子晶體納米梁腔結(jié)構(gòu)的Fano共振傳感機(jī)理[J]. 陳穎,高新貝,許揚(yáng)眉,曹景剛,謝進(jìn)朝,朱奇光,李少華.  光學(xué)學(xué)報(bào). 2019(11)
[2]二維光子晶體全光邏輯門的設(shè)計(jì)與仿真[J]. 劉振,吳蓉,嚴(yán)清博,吳小所.  激光與光電子學(xué)進(jìn)展. 2019(18)
[3]基于光子晶體光纖表面等離子體共振的溫度和磁場雙參量傳感器[J]. 李佳歡,裴麗,王建帥,吳良英,寧提綱,鄭晶晶.  中國激光. 2019(02)
[4]含點(diǎn)缺陷二維函數(shù)光子晶體的本征場分布[J]. 劉繼平,李海波,孟祥東,張曉茹,劉晗,張斯淇,劉曉靜,李宏,馬季,梁禺,吳向堯.  中國激光. 2018(08)

博士論文
[1]基于光子晶體的全光器件設(shè)計(jì)與研究[D]. 姜宇馳.南京航空航天大學(xué) 2017

碩士論文
[1]基于二維光子晶體自準(zhǔn)直效應(yīng)的全光邏輯門研究[D]. 孫曉雯.山東大學(xué) 2018



本文編號：3383422