使用1.55微米的 Ψ 形波导进行高性能全光学逻辑操作
Amer Kotb1,2, Kyriakos E Zoiros3, Chunlei Guo4
1School of Chips, XJTLU Entrepreneur College (Taicang), Xi'an Jiaotong-Liverpool University, Taicang, Suzhou 215400, China.
Micromachines
|September 28, 2023
概括
这项研究证明了使用新波导的全光学布尔逻辑门. 这些紧型设备为光学计算应用提供更高的对比率和更快的速度.
科学领域:
- 光子学和光学工程 光子学和光学工程
- 集成光学 集成光学 集成光学
- 光子学 光子学
背景情况:
- 布尔逻辑运算是计算的基础.
- 全光学逻辑门承诺更快,更节能的计算.
- 现有的设计面临着速度,尺寸和性能方面的挑战.
研究的目的:
- 模拟一个完整的基本布尔逻辑运算家族 (XOR, AND, OR, NOT, NOR, NAND, XNOR).
- 使用紧的 Ψ 形对光学波导来实现全光学逻辑.
- 为了评估这些逻辑门的性能,使用对比率 (CR) 度量.
主要方法:
- 用有限差异时间域 (FDTD) 解决方案进行模拟.
- 设计了一个 Ψ 形的波导,包括四个槽和一个微环共振器.
- 操作原理依赖于光束的建设性和破坏性干扰.
- 性能是根据对比率 (CR) 进行评估的.
主要成果:
- 成功模拟了所有基本的布尔逻辑运算.
- 使用紧的波导体演示全光学逻辑.
- 与现有设计相比,实现了更高的对比比率 (CRs).
- 在光学计算中显示了更快的切换速度的潜力.
结论:
- 紧的 Ψ 形波导是实现全光布尔逻辑门的有效方法.
- 拟议的设计在CR和速度方面提供了卓越的性能.
- 这项工作有助于光学计算的集成光子学的进步.
