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专利号: 2022100473813
申请人: 江苏大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2026-10-28
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,包括若干介质柱,若干所述介质柱呈六重准周期型排列,形成若干同心圆环,从所述逻辑门的中心逆时针沿着0°、180°、240°和300°方向各删除一排介质柱构建出四条波导,其中两个所述波导作为输入端口,另外两个所述波导作为输出端口,所述输入端口的逻辑状态用BPSK技术控制。

2.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,还包括两个相位调制器,两个输入端口分别对应一个所述相位调制器,通过所述相位调制器控制所述输入端口信号的相位。

3.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,所述介质柱的材料为硅,背景介质是空气。

4.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,所述介质柱折射率为3.48,空气的折射率为1。

5.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,相邻两个同心圆环沿径向的距离为a,所述介质柱半径r=0.11*a。

6.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,从所述逻辑门的中心逆时针沿着240°和300°的两个波导为两个输入端口。

7.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,输出端口的逻辑状态由输出端口的光强度决定,输出端口的归一化强度大于60%设定为逻辑1,小于40%设定为逻辑0;对于第一输入端口,输入光的相位为π视为逻辑0,输入光的相位为0视为逻辑1,对于第二输入端口,输入光的相位为-π/2视为逻辑0,输入光的相位为π/2视为逻辑1,实现XOR和XNOR两种逻辑门。

8.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,输出端口的逻辑状态由输出端口的光强度决定,输出端口的归一化强度大于60%设定为逻辑1,小于40%设定为逻辑0;对于第一输入端口,输入光的相位为π/2视为逻辑1,输入光的相位为0视为逻辑0;对于第二输入端口,输入光的相位为π视为逻辑1,输入光的相位为-π/2视为逻辑0,实现NOR和AND两种逻辑门。

9.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,输出端口的逻辑状态由输出端口的光强度决定,输出端口的归一化强度大于60%设定为逻辑1,小于40%设定为逻辑0;对于第一输入端口,输入光的相位为π/2被视为逻辑1,输入光的相位为0被视为逻辑0;对于第二输入端口,输入光的相位为0被视为逻辑1,输入光的相位为π/2被视为逻辑0,实现OR和NAND两种逻辑门。

10.根据权利要求1所述的可实现七种逻辑状态的六重准周期光子晶体全光逻辑门,其特征在于,输出端口的逻辑状态由输出端口的光强度决定,输出端口的归一化强度大于60%设定为逻辑1,小于40%设定为逻辑0;对于第一输入端口持续出射相位为π的光,对于第二输入端口,输入光的相位为π/2被视为逻辑1,输入光的相位为-π/2被视为逻辑0,实现NOT逻辑门。