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专利号: 2018101751275
申请人: 山东交通学院
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:2024-01-05
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,包括光子晶体结构,所述光子晶体结构由第一光子晶区、第二光子晶区、光信号输入端a和b、光信号输出端A和B组成;

其中:所述光信号输入端a和b均位于光子晶体结构的一端,所述信号输入端a与第一光子晶区连接;

所述光信号输入端b与第二光子晶区连接;

所述光信号输出端A和B对映的位于光信号输入端的另一端;

所述第一光子晶区与第二光子晶区沿45°方向斜边连接,形成微腔结构;其中,所述光约化频率为0.255‑0.3范围内,光信号输入端a和/或光信号输入端b为0dB时,可以实现逻辑与门的功能;

所述光约化频率为0.23‑0.2549范围内,光信号输入端a和/或光信号输入端b为0dB时,可以实现逻辑或非门的功能。

2.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,所述第一光子晶区为220nm厚硅板,光子晶体为正方晶格,晶格常数为d,空气孔半径为r1;r1大小为

0.24d。

3.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,所述第二光子晶区为220nm厚硅板,光子晶体为正方晶格,晶格常数为d,空气孔半径为r2;r2大小为

0.36d。

4.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,所述第二光子晶区的结构为矩形并等腰直角三角形;所述矩形结构内以信号输入端a口为起点设有一条45°斜列,所述等腰直角三角形结构近光信号输出端。

5.根据权利要求4所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,所述45°斜列上均匀排布有空气孔半径为r1和r2的2种空气孔;所述r2的正方晶格以等腰直角三角形结构的垂线与45°斜列交点为中心点,两边分别设置1个r2的空气孔。

6.根据权利要求1‑5任一所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,所述光子晶体为2k×(2k+3)的阵列结构,k为大于或等于3的整数。

7.权利要求1‑6任一所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门的操作方法,其特征在于,在一定光约化频率范围下,通过调控光子晶体结构中光信号输入端a或/和光信号输入端b,实现逻辑门与/或非的功能。

8.根据权利要求7所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门,其特征在于,光约化频率为光子晶体晶格常数d与光波长度λ的比值。

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