隨著全球信息化時代的到來,為人們提供大容量、高速率的光通信網(wǎng)絡是現(xiàn)代通信技術發(fā)展的必然趨勢。由于集成光學器件具有小型化、模塊化、可集成等特點,成為未來光通信器件發(fā)展的主流方向。微環(huán)諧振器具有功能多、尺寸小、良好的波長選擇性等優(yōu)點,已被廣泛應用于光通信領域。本論文的主要目的是研究一種稱為“導向邏輯”的新型光信息處理手段,并研究基于此原理設計出的邏輯器件。導向邏輯的概念最初由美國科學家James Hardy和以色列科學家Joseph Shamir于2007年提出,其基本思想是利用邏輯操作數(shù)控制光開關網(wǎng)絡中的開關狀態(tài)來控制光的傳播方向,最終將邏輯運算結果以光的形式在特定的端口輸出。由于導向邏輯利用光開關網(wǎng)絡來控制光的傳播完成邏輯運算,其具有以下優(yōu)勢:一是導向邏輯的控制信號為電,運算信號為光,因此導向邏輯合理的利用了光和電的優(yōu)勢避免了它們的劣勢;二是邏輯操作數(shù)對光開關的作用是同時完成的,這有別于傳統(tǒng)電學邏輯的運算方式,在那里后級電路需要等待前級電路的運算結果;三是其運算過程依賴于光的傳播,天然具有高帶寬與低延遲的特點。本論文采用光學導向邏輯原理,設計實現(xiàn)了一種基于微環(huán)諧振器的多功能電光邏輯門,... 

【文章來源】：蘭州交通大學甘肅省

【文章頁數(shù)】：60 頁

【學位級別】：碩士

【部分圖文】：

利用SOA-MZI結構實現(xiàn)XOR邏輯運算的原理

圖 1.2 利用兩個 SOA 結構實現(xiàn) XOR 邏輯運算的原理圖 1.3 基于 PPLN 波導實現(xiàn)全光邏輯原理圖1.2.2 基于周期極化鈮酸鋰波導（PPLN）的光邏輯器件周期極化鈮酸鋰波導（PPLN）具有很強的二階非線性效應[7]，故 PPLN 可以實現(xiàn)全光邏輯功能。PPLN 由于其超快的光響應、高非線性系數(shù)、調制格式和比特率透明、可以忽略的自發(fā)輻射噪聲、低串擾及沒有內在頻率啁啾等優(yōu)點而受到了人們的廣泛關注。

當 B 為邏輯 1 時，SOA 的增益達到飽和，則 A 無法通OA的增益未達到飽和,則A 可以順利通過SOA，即可以在端 2 得到AB。最后來自于端口 1 和 2 的兩束光信號通過合束 AB = A ⊕B，即該器件可以完成邏輯 XOR 運算。圖 1.2 利用兩個 SOA 結構實現(xiàn) XOR 邏輯運算的原理

【參考文獻】：
期刊論文
[1]光梯度力驅動的納米硅基光開關[J]. 林建瀟,吳九匯,劉愛群,陳喆,雷浩.  物理學報. 2015(15)
[2]周期性極化鈮酸鋰晶體的電光復合邏輯門[J]. 鐘東洲,計永強.  光子學報. 2015(05)
[3]基于微環(huán)諧振器的光學數(shù)模轉換器[J]. 張凡凡,陳喬杉,朱巍巍,周平,楊林.  半導體光電. 2014(06)
[4]一種基于多個級聯(lián)微環(huán)的高速多功能電光邏輯門[J]. 張鑫,李志全,童凱.  光電子·激光. 2014(11)
[5]基于硅基微環(huán)諧振器的光學導向邏輯器件[J]. 張凡凡,張磊,楊林.  激光與光電子學進展. 2014(11)
[6]三環(huán)型波導微環(huán)諧振器無熱化生物傳感器[J]. 崔乃迪,寇婕婷,梁靜秋,王惟彪,郭進,馮俊波,滕婕,曹國威.  中國光學. 2014(03)
[7]傳輸矩陣法分析微環(huán)諧振器陣列傳輸特性[J]. 張小貝,黃德修,洪偉,張新亮.  光學學報. 2007(09)



本文編號：3297745