[发明专利]基于垂直耦合微环激光器光学双稳态的全光异或逻辑门

摘要

本发明公开了一种基于垂直耦合微环激光器光学双稳态的全光异或逻辑门，第一、第二纳米线波导分别通过第一、第二方向耦合器将输入光信号耦合进第一微环谐振腔，并在其中进行逻辑运算，第一微环谐振腔经过第一方向耦合器将运算所得的输出光信号耦合进第一纳米线波导；第三、第四纳米线波导分别通过第三、第四方向耦合器将输入光信号耦合进第二微环谐振腔，并进行相应的逻辑运算，第二微环谐振腔经过第四方向耦合器将运算所得的输出光信号耦合进第四纳米线波导；第一、第四纳米线波导的输出光信号经过第三Y分支耦合器合束后，输出运算结果。本发明可实现高性能、低损耗的全光异或逻辑门；有效缩减器件的横向尺寸，有利于实现高密度的器件集成。

主权项

一种基于垂直耦合微环激光器光学双稳态的全光异或逻辑门，其特征在于，包括：第一Y分支耦合器和第二Y分支耦合器，所述第一Y分支耦合器的合束端接输入信号A，两个分支分别接第一衰减器和第三衰减器，所述第二Y分支耦合器的合束端接输入信号B，两个分支分别接第二衰减器和第四衰减器；所述第一衰减器的另一端接第一纳米线波导的输入端，所述第二衰减器的另一端接第二纳米线波导的输入端，所述第三衰减器的另一端接第三纳米线波导的输入端，所述第四衰减器的另一端接第四纳米线波导的输入端；所述第一纳米线波导和所述第二纳米线波导分别通过第一方向耦合器和第二方向耦合器将输入光信号耦合进第一微环谐振腔，并在其中进行相应的逻辑运算，所述第一微环谐振腔经过所述第一方向耦合器将运算所得的输出光信号耦合进所述第一纳米线波导；所述第三纳米线波导和所述第四纳米线波导分别通过第三方向耦合器和第四方向耦合器将输入光信号耦合进第二微环谐振腔，并进行相应的逻辑运算，所述第二微环谐振腔经过所述第四方向耦合器将运算所得的输出光信号耦合进所述第四纳米线波导；所述第一纳米线波导和所述第四纳米线波导的输出光信号经过第三Y分支耦合器合束后，输出运算结果；所述第一微环谐振腔在所述第一纳米线波导和所述第二纳米线波导下面的相邻平面内，且位于所述第一纳米线波导和所述第二纳米线波导之间；所述第二微环谐振腔在所述第三纳米线波导和所述第四纳米线波导下面的相邻平面内，且位于所述第三纳米线波导和所述第四纳米线波导之间。