[发明专利]一种多功能等离子体逻辑器件及其逻辑状态的操控方法

权利要求书

1.一种多功能等离子体逻辑器件，其特征在于，包括背景板、两个相同内部结构的六边形谐振腔和两根相互平行的波导，所述六边形谐振腔嵌套一个可旋转的椭圆形柱体，所述背景板和椭圆形柱体的材料均为金属材料，所述波导和六边形谐振腔的材料均为空气；所述波导和六边形谐振腔分别位于背景板内部,所述波导位于六边形腔体的两侧。

2.如权利要求1所述的多功能等离子体逻辑器件，其特征在于，所述金属材料选用银。

3.如权利要求1所述的多功能等离子体逻辑器件，其特征在于，波导宽度w＝50nm、六边形边长a＝200nm、椭圆长轴R₁＝155nm、椭圆短轴R₂＝85nm、波导与六边形之间的距离d＝20nm、两个椭圆之间的圆心距L＝480nm。

4.一种权利要求1～3任一项所述的多功能等离子体逻辑器件逻辑状态的操控方法，其特征在于，具体方法为：把六边形谐振腔中的两个椭圆形柱体作为输入逻辑状态控制器，两个椭圆形柱体不同的旋转角度代表不同的输入逻辑状态，通过控制椭圆形柱体的旋转角度确定输入逻辑状态；在输入端口持续通入一段波长信号，当椭圆形柱体的旋转角度为30°时，则表明此时输入逻辑状态为‘0’，当椭圆的旋转角度为60°时，则表明此时输入逻辑状态为‘1’；最终在Through端口实现与门、或非门，在Drop端口实现非门、与非门，与门、与非门、或非门三种逻辑门被同时操控。

5.如权利要求4所述的操控方法，其特征在于，在输入端口持续通入一段波长信号，控制输入逻辑状态分别为‘00’、‘01’、‘10’、‘11’四种状态，在Through端口、或者Drop端口观察特定波长下的传输效率，根据传输效率的大小设置阈值来判断输出逻辑状态，最终在Through端口实现与门、或非门，在Drop端口实现非门、与非门。

6.如权利要求5所述的操控方法，其特征在于，在输入端口同时输入多个波长信号，通过在不同端口观测不同波长下的传输效率，实现与门、与非门、或非门三种逻辑门的同步操控。

7.如权利要求4所述的操控方法，其特征在于，两个椭圆形柱体的角度改变对传输特性产生影响，等离子体表面波由底端波导进行传输，在椭圆形柱体旋转角度一定的情况下，如果满足谐振条件，特定频率的等离子体表面波会被耦合到六边形谐振腔中，经由顶端波导最终从Drop端口输出；若不满足谐振条件，则从Through端口输出。