為了突破“電子瓶頸”的限制,全光技術(shù)作為未來全光通信網(wǎng)絡(luò)的基礎(chǔ),正在受到越來越多的關(guān)注。而作為全光技術(shù)中的核心器件—全光邏輯門在實現(xiàn)光分組交換、光計算和光信號再生等領(lǐng)域有著廣泛的應(yīng)用。全光邏輯門的實現(xiàn)主要是利用高非線性材料的非線性光學(xué)性質(zhì),如非線性光纖材料、非線性光學(xué)晶體和半導(dǎo)體光放大器等。 傳統(tǒng)的全光邏輯門主要是基于強度編碼的方案,即采用信號光的強度來表示數(shù)字信號的邏輯0和邏輯1。在邏輯信號的處理過程中,由于受到非線性光學(xué)效應(yīng)轉(zhuǎn)換效率的限制,信號光的強度將會不可避免地受到極大的衰減。因此,需要對光信號進行不斷的再生放大,這大大增加了全光通信網(wǎng)的復(fù)雜程度和運行成本。 本文基于周期性疇反轉(zhuǎn)鐵電材料鈮酸鋰的電光效應(yīng),提出一種利用電光Pockels效應(yīng)調(diào)制偏振態(tài)的二進制全光邏輯處理方案并進行了實驗驗證。該方案基于偏振編碼的方案,即采用信號光偏振方向相互正交的兩種線偏振態(tài)來分別表示光信號1的邏輯0和邏輯1。當(dāng)信號光經(jīng)過周期性極化鈮酸鋰材料時,信號光的偏振方向在一定的外加電場作用下,將在偏振面內(nèi)旋轉(zhuǎn)90°,從而實現(xiàn)兩種相互正交的偏振態(tài)即邏輯0和邏輯1之間的相互轉(zhuǎn)換。在不施加外電場的情況下,信號光...

【文章頁數(shù)】：64 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
第一章 緒論
    1.1 全光邏輯門的應(yīng)用背景
    1.2 基于強度編碼的全光邏輯門
        1.2.1 基于半導(dǎo)體光放大器的全光邏輯門
        1.2.2 基于高非線性光纖的全光邏輯門
        1.2.3 基于周期性極化鈮酸鋰的全光邏輯門
    1.3 基于偏振編碼的全光邏輯門
        1.3.1 基于鐵電液晶材料的全光邏輯門
        1.3.2 基于硅基薄膜的全光邏輯門
    1.4 本文章節(jié)安排
    參考文獻
第二章 周期性疇反轉(zhuǎn)鐵電晶體
    2.1 典型的鐵電晶體材料
    2.2 鐵電晶體的周期性疇反轉(zhuǎn)
        2.2.1 鐵電晶晶體鐵電疇的運動過程
        2.2.2 鈮酸鋰晶體周期性疇反轉(zhuǎn)的實驗制備
    2.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第三章 電光效應(yīng)
    3.1 橫向電光效應(yīng)
    3.2 偏振耦合理論
    3.3 本章小結(jié)
    參考文獻
第四章 基于偏振編碼的全光邏輯門
    4.1 線偏振態(tài)的電光調(diào)制
    4.2 偏振編碼方案及其實現(xiàn)
    4.3 全光邏輯門的實現(xiàn)
        4.3.1 可控的邏輯非門(controlled-NOT)
        4.3.2 邏輯異或門(XOR)和邏輯同或門(XNOR)
        4.3.3 邏輯與門(AND)和邏輯或門(OR)
    4.4 本章小結(jié)
    參考文獻
第五章 總結(jié)與展望
    5.1 本文工作總結(jié)
    5.2 未來工作展望
致謝
攻讀碩士學(xué)位期間已發(fā)表或錄用的論文



本文編號：3861553