1.基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于，包括信号发生器、可调谐激光器、衰减器、偏振控制器、分束器、D触发器单元、第一光电探测器、数据采集和处理系统；

所述D触发器单元包括：第一直流电压源、脉冲信号发生器、第一电压转换电路、第二电压转换电路、第三电压转换电路、光学逻辑非门、第二光电探测器、第一光学逻辑与非门、第二光学逻辑与非门、第三光学逻辑与非门、第四光学逻辑与非门、第三光电探测器、第四光电探测器、第五光电探测器、第六光电探测器；

所述光学逻辑非门包括：第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×

2耦合器以及第一应力光调制器、第二应力光调制器、第三应力光调制器、第四应力光调制器构成；

所述第一光学逻辑与非门包括：第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器以及第一应力光调制器、第二应力光调制器、第三应力光调制器、第四应力光调制器，第四直流电压源构成；

所述第二光学逻辑与非门包括：第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器以及第一应力光调制器、第二应力光调制器、第三应力光调制器、第四应力光调制器构成；

所述第三光学逻辑与非门包括：第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器以及第一应力光调制器、第二应力光调制器、第三应力光调制器、第四应力光调制器构成；

所述第四光学逻辑与非门包括：第一2×2耦合器、第二2×2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器以及第一应力光调制器、第二应力光调制器、第三应力光调制器、第四应力光调制器构成；

所述的信号发生器输出两路信号，一路送入可调谐激光器的电压调谐端口，用于扫描激光器的波长，另一路送入数据采集和处理系统；

所述的D触发器单元，输入信号由第一直流电压源输出，其中一路电平信号输入至第一电压转换电路，经过第一电压转换电路将输入电平信号转化为相应的电压信号输入至第一光学逻辑与门中的第一应力光调制器和第三应力光调制器，另一路电平信号输入至第三电压转换电路，经过第三电压转换电路将输入的电平信号转化为相应的电压值输入至光学逻辑非门中的第一应力光调制器和第三应力光调制器；脉冲信号发生器输出电平脉冲控制D触发器的时序状态，输出电平信号首先通过第二电压转换电路转化为相应的电压值分别输入至第一逻辑与非门的第二应力光调制器和第四应力光调制器与第二光学逻辑与非门的第二应力光调制器和第四应力光调制器；此时第一光学逻辑与非门和第二光学逻辑与非门都有两个电压输入，并进行逻辑计算，由第一光学逻辑与非门计算输出结果通过第三光电探测器将光信号转化为相应的电压值输入至第三光学逻辑与非门的第一应力光调制器、第三应力光调制器；由第二光学逻辑与非门计算输出结果通过第四光电探测器将光信号转化为相应的电压值输入至第四光学逻辑与非门的第二应力光调制器、第四应力光调制器；第三光学逻辑与非门和第四光学逻辑与非门分别有一初始电压值进行驱动，此时第三光学逻辑与非门和第四光学逻辑与非分别由两个电压值输入，并进行逻辑计算，第三光学逻辑与非门的运算结果一路作为D触发器运算结果Q通过第一光电探测器输出至数据采集和处理系统，另一路输出结果通过第五光电探测器转化为相应电压值输入至第四光学逻辑与非门的第一应力光调制器、第三应力光调制器作为下一时序状态的输入电压进行运算；第四光学逻辑与非门的运算结果一路作为D触发器运算结果 通过第一光电探测器输出至数据采集和处理系统，另一路输出结果通过第六光电探测器转化为相应电压值输入至第三光学逻辑与非门的第二应力光调制器、第四应力光调制器作为下一时序状态的输入电压进行运算；基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器最终的运算结果Q和 由数据采集和处理系统显示；电压转换电路检测数字系统中电压信号的电平高低，并将其转化为对应的电压信号值；

信号通过第一电压转换电路时，当输入低电平将其转换为2.7V电压，当输入高电平将其转换为13V电压；信号通过第二电压转换电路时，当输入低电平将其转换为2.7V电压，当输入高电平将其转换为13V电压；信号通过第三电压转换电路时，将输入低电平转化为

2.7V，当输入高电平将其转换为13V电压；信号通过第四电压转换电路时，将输入低电平转化为2.7V，将输入高电平转化为14.8V；可调谐激光器输出的光通过衰减器与偏振控制器，经由分束器将激光分为四束分别经由第一光学逻辑与门、第二光学逻辑与门、光学逻辑或门、光学逻辑非门的第一2×2耦合器的输入端送入单环镶嵌式谐振腔，在腔内经过第二2×

2耦合器、第三2×2耦合器、第四2×2耦合器，在腔内多次循环后，其中光学逻辑非门和光学逻辑或门的运算结果分别由第一2×2耦合器的输出端输出逻辑门运算结果，第一光学逻辑与门和第二光学逻辑与门的运算结果分别由第四2×2耦合器的输出端输出逻辑门运算结果；最终的运算结果由光学逻辑或门的第一2×2耦合器输出端将运算结果送入第一光电探测器，并且经由第一光电探测器将运算结果传入数据采集和处理系统。

2.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：当第一直流电压源产生低电平时，一路电平信号通过第一电压转换电路将其转换为13V电压，第一光学逻辑与非门中的第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r3为0.9，另一路电平信号通过第三电压转换电路将其转化为2.7V电压，光学逻辑非门中的第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r1为0.1；当第一直流电压源产生高电平时，一路电平信号通过第一电压转换电路将其转换为8.3V电压，第一光学逻辑与非门中的第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r1变为0.6，另一路电平信号通过第三电压转换电路将其转化为13V电压，光学逻辑非门中的第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r1为0.9；当脉冲信号发生器产生低电平时，信号通过第二电压转换电路将其转换为4.6V电压，第一光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r4和第二光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r6为0.2；当脉冲信号发生器产生高电平时，信号通过第二电压转换电路将其转换为11.1V电压，第一光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r4和第二光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r6为0.8；当光学逻辑非门运算结果输出的光透过率低于15％时，经过第二光电探测器将光信号转化为4.6V电压，第二光学逻辑与门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r6变为0.2，当光学逻辑非门运算结果输出的光透过率高于70％时，经过第二光电探测器将光信号转化为11.1V电压，第二光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×

2耦合器的耦合系数r6变为0.8；当第一光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率低于15％时，经过第三光电探测器将光信号转化为13V电压，第三光学逻辑与非门中第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r7变为0.9，当第一光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率高于60％时，经过第三光电探测器将光信号转化为8.3V电压，第三光学逻辑与非门中第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r7变为0.6；当第二光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率低于15％时，经过第四光电探测器将光信号转化为4.6V电压，第四光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r10变为0.2，当第二光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率高于60％时，经过第四光电探测器将光信号转化为11.1V电压，第四光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r10变为0.8；当第三光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率低于15％时，经过第五光电探测器将光信号转化为13V电压，第四光学逻辑与非门中第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r9变为0.9，当第三光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率高于60％时，经过第五光电探测器将光信号转化为8.3V电压，第四光学逻辑与非门中第一2×2耦合器和第三2×2耦合器的耦合系数r9变为0.6；当第四光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率低于15％时，经过第六光电探测器将光信号转化为4.6V电压，第三光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r8变为0.2，当第四光学逻辑与非门运算结果输出的光透过率高于

60％时，经过第六光电探测器将光信号转化为11.1V电压，第三光学逻辑与非门中第二2×2耦合器和第四2×2耦合器的耦合系数r8变为0.8；基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器的透射光场可以通过传输矩阵理论进行计算。

3.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：这里设定光透过率低于15％对应逻辑0，光透过率高于60％对应逻辑1。

4.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：所述的单环镶嵌式谐振腔的光学系统中的内外环周长比例为1∶2，选用硅波导。

5.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：单环镶嵌式谐振腔中2×2耦合器选用马赫‑曾德尔干涉仪，其耦合系数可以通过调整干涉仪的相位进行调节；所述的逻辑门中的第一2×2耦合器与第三2×2耦合器的耦合系数保持一致，第二2×2耦合器与第四2×2耦合器的耦合系数保持一致；相应的第一2×2耦合器与第三2×2耦合器的应力光调制器的电压信号一致，第二2×2耦合器与第四2×2耦合器的应力光调制器的电压信号也一致；电压转换电路转换后的电压值是基于应力光调制器中底电极为

10nm厚的钛层和100nm厚的铂层，PZT厚度2μm，顶部电极为厚度100nm的铂层，顶部电极宽度为5μm、应力光调制器长度为14μm的参数计算的。

6.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：待运算电压信号输入之前经电压转换电路模块，该模块实现电平检测和电压转换；光电探测器及其转换电路实现输出光信号转化为电信号并通过电压转换电路模块转换为相应电压值。

7.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：2×2耦合器包括：一个环形波导、一个嵌套在环形波导外的U形波导以及两个直波导。

8.根据权利要求1所述的基于光学单环镶嵌式谐振腔的D触发器，其特征在于：可调谐激光器内含光隔离器。