[發明專利]一種全加器和全減器的實現方法和裝置

有效

• 申請號: 201210192835.2
• 申請日: 2012-06-13
• 公開（公告）號: CN102736356A
• 公開（公告）日: 2012-10-17
• 發明（設計）人: 王健;劉勇豪;桂成程;向超
• 申請（專利權）人: 華中科技大學
• 主分類號: G02F1/365
• 分類號: G02F1/365
• 代理公司: 華中科技大學專利中心 42201
• 代理人: 曹葆青

1.一種全加器和全減器的實現方法，其特征在于，該方法包括下述過程：

第1步將兩個輸入信號輸入一個具有三階非線性效應的非線性波導里面，兩個輸入信號分別記為X信號和Y信號，經過四波混頻非線性相互作用兩信號會產生衰減，X信號和Y信號衰減后分別得到和兩個信號，并同時會產生新的波長的信號X·Y；

(2)將步驟(1)得到的兩個信號和共同攜帶的信息通過交叉相位調制效應引起的偏振旋轉過程轉換給單波長(λ_clock)信號，轉換后的信號用來表示；

(3)將步驟(2)得到的單波長信號和另一個新的信號即Z信號輸入到另一個具有三階非線性效應的非線性波導里，信號和Z信號經過四波混頻非線性相互作用會產生衰減，得到信號和同時產生新的波長的信號，即

(4)將步驟(3)得到的信號和組合得到即為全加器的本位和信號，同時也是全減器的本位全減差；并將步驟(1)得到的X·Y和步驟(3)得到的組合得到全加器的進位信號將步驟(1)得到的和將步驟(3)得到的組合得到全減器的借位信號

2.一種全加器和全減器的實現裝置，其特征在于，該裝置包括第一光波分復用器、第一非線性波導、第一偏振控制器、第一光波分解復用器、第二偏振控制器、第一光分束器、第三偏振控制器、第二光波分復用器、第二非線性波導、檢偏器、第三光波分復用器、第三非線性波導、第二光波分解復用器、第二光分束器、第四光波分復用器、第五光波分復用器和第六光波分復用器；

第一光波分復用器用于將輸入信號X信號光和Y信號光合并為一路信號，第一光波分復用器的輸出端口與第一非線性波導的輸入端口連接，第一非線性波導的輸出端口的信號被第一光波分解復用器的輸入端口接收，第一光波分解復用器的三個輸出端信號為和X·Y；第一光波分解復用器的信號輸出端與第一光分束器的輸入端口連接，信號通過光分束器分為等功率的兩束光，第一光分束器的第一個輸出端和第一光波分解復用器的信號輸出端分別與第三偏振控制器和第二偏振控制器的輸入端口連接，第一偏振控制器的輸入端口接收時鐘信號，第一偏振控制器、第二偏振控制器和第三偏振控制器的輸出信號被第二光波分復用器的輸入端口接收，第二非線性波導的輸入端口與第二光波分復用器的輸出端口連接，而第二非線性波導的輸出端口的信號被檢偏器的輸入端口接收，檢偏器的輸出端口和Z信號端口與第三光波分復用器的輸入端口連接，第三光波分復用器的輸出端口與第三非線性波導的輸入端口連接，第三非線性波導的輸出端信號被第二光波分解復用器的輸入端口接收，第二光波分解復用器三個輸出端信號分別為和第二光波分解復用器的信號輸出端與第二光分束器的輸入端口連接，信號通過第二光分束器分為等功率的兩束光，第二光分束器的第一個輸出端和第二光波分解復用器的信號輸出端與第四光波分復用器的輸入端口連接，第四光波分復用器的輸出端信號即為S(D)，第一光分束器的第二個輸出端和第二光分束器的第二個輸出端與第五光波分復用器的輸入端口連接，第五光波分復用器的輸出端信號即為B，第一光波分解復用器的X·Y信號輸出端和第二光波分解復用器的信號輸出端和第六光波分復用器的輸入端口連接，第六光波分復用器的輸出端信號即為C。

3.根據權利要求1所述的全加器和全減器的實現裝置，其特征在于，第一非線性波導、第二非線性波導和第三非線性波導是包括縫波導、條形波導、脊型波導、光子晶體光纖或高非線性光纖在內的具有三階非線性效應的非線性波導器件。