[發明專利]一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構

無效

• 申請號: 201110287507.6
• 申請日: 2011-09-26
• 公開（公告）號: CN102323707A
• 公開（公告）日: 2012-01-18
• 發明（設計）人: 田慧平;申冠生;劉偉佳;翟羿;紀越峰
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: G02F3/00
• 分類號: G02F3/00;G02B6/122
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其中：該異或門通過設計兩個干涉臂的不同構造使同相位輸入光之間產生相位差，經合波區域充分耦合之后輸入光發生干涉，實現1550mm波段的異或運算。

2.如權利要求1所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征在于干涉臂B的具體設計：在完美光子晶體中去掉一排介質柱形成W1波導，W1波導上方共有五排介質柱，將這些介質柱向下移動0.22a(a是晶格常數)，同時將W1波導兩側第一排介質柱的半徑改為0.23a，其余空氣孔半徑仍為0.2a。

3.如權利要求1或2所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征是干涉臂A和干涉臂B的長度通過耦合模理論確定：通過仿真A、B的能帶圖確定1550nm光對應的波矢差，結合耦合模公式計算干涉臂的理論長度為16.3a，考慮到兩個干涉臂之間的相互影響，本發明將干涉臂確定為16a。

4.如權利要求1所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征在于合波區域的獨特設計：在完美光子晶體上去除五排介質柱形成空氣腔，將空氣腔兩側各一排介質柱半徑改為0.25a，并將這兩排介質柱向合波區域中心移動0.22a。

5.如權利要求1所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征是：本發明由三個部分組成，分別是干涉臂區域、合波區域以及輸出區域，其中干涉臂區域由相隔3排介質柱的兩個結構不同的W1波導組成；合波區域是將W1波導之間的三排介質柱去掉形成的空氣腔，輸入光將在這里充分耦合；輸出區域包括兩個完全一樣的W1波導，分別通向輸出口和輔助口。

6.如權利要求1所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征在于介質柱成分為硅，折射率為3.48，背景空氣的折射率為1。

7.如權利要求1或5所述的一種基于干涉原理的光子晶體全光異或邏輯門結構，其特征在于，基于光波干涉的邏輯門比目前基于非線性效應和耦合腔的邏輯門制作更為簡單，更加適用于光子集成。