[實用新型]一種基于相干反饋的光學邏輯門裝置

有效

• 申請號: 201220605417.7
• 申請日: 2012-11-15
• 公開（公告）號: CN202948240U
• 公開（公告）日: 2013-05-22
• 發明（設計）人: 周志凡;荊杰泰;劉寸金;方亞毜;周君;陳麗清;張衛平
• 申請（專利權）人: 華東師范大學
• 主分類號: G02F3/00
• 分類號: G02F3/00
• 代理公司: 上海麥其知識產權代理事務所(普通合伙) 31257
• 代理人: 董紅曼

技術領域

本實用新型涉及光學通訊領域和光學計算領域，尤其一種基于相干反饋的光學邏輯門裝置。

背景技術

相干反饋的原理是將輸出信號與輸入信號在光學系統內相干的進行相互作用。與基于測量的反饋相比，相干反饋在很多應用上都有著顯著的優勢，例如可以即時控制，保留相干信息和避免引入額外的測量噪聲。相干反饋原理之前已經被用來動態的控制，穩定和增強光學系統的表現。例如相干反饋在量子信息領域可以用來進行量子糾錯，用來提高量子壓縮光源的壓縮度，在超低能量光學雙穩態中相干反饋控制可以用來壓縮自發的開關。現在技術中基于銣原子系綜的光學邏輯門的上升時間較慢，很多情況下需要用一個強光去控制弱光，而且輸出邏輯水平難以保持一致。

實用新型內容

本實用新型克服了現有技術中邏輯門上升速度較慢、需要使用強光控制弱光且輸出邏輯水平難以保持一致等缺陷，提出了一種基于相干反饋的光學邏輯門裝置。

本實用新型提出了一種基于相干反饋的光學邏輯門裝置，包括：

激光器；

極化分束器；

介質單元；

邏輯控制門；

光纖耦合架與多模光纖；

其中，所述激光器發射泵浦光經所述第一極化分束器反射，沿所述泵浦光的反射方向依次設置所述介質單元、第二極化分束器，所述泵浦光經過所述介質單元、第二極化分束器形成環形光斑與豎直方向的兩個亮點；所述亮點的光束經過所述第三極化分束器形成兩束反饋光；沿所述第一束反饋光的光路設置所述第一邏輯控制門，沿所述第二束反饋光的光路設置所述第二邏輯控制門，所述兩束反饋光分別經所述第一邏輯控制門與第二邏輯控制門射入所述光纖耦合架；所述兩束反饋光依次經所述光線耦合架、多模光纖射入所述第一極化分束器中，并在所述介質單元中與所述泵浦光相交。

其中，所述激光器的數量為一個。

其中，所述介質單元的作用介質包括⁸⁵Rb原子、⁸⁷Rb原子。

其中，所述泵浦光與所述反饋光在所述介質單元中的夾角為5mRad-8mRad。

其中，進一步包括：光斑阻塞器；所述光斑阻塞器設置在所述第二極化分束器的一側。

其中，進一步包括至少一個反射鏡；所述反射鏡設置于所述反饋光或泵浦光的光路中。

其中，進一步包括至少一個探測器；所述探測器設置在所述亮點處。

其中，進一步包括：

光學隔離器，其設置在所述第一邏輯控制門與光纖耦合架之間。

其中，進一步包括至少一個玻片；所述玻片設置在所述反饋光的光路中。

其中，進一步包括：

第五極化分束器，其位于所述第三極化分束器的豎直方向上。

其中，進一步包括：

第四極化分束器，其沿所述反饋光的光路設置在所述第一邏輯控制門與第二邏輯控制門的后方。

本實用新型利用原子相干性增強的四波混頻，采用⁸⁵Rb原子系綜可以同時實現光學邏輯“或”門和邏輯“或非”門。

本實用新型的光學邏輯門的上升速度在500ns以內，比現有技術中的速度快了兩倍。

本實用新型光學邏輯門擁有與電子邏輯門一樣的邏輯水平。例如，對于光學邏輯“或門”而言，邏輯控制門的控制的“10”，“01”和“11”的光學輸入態得到的輸出結果是一致的，同理對于“或非門”也是如此。

本實用新型可通過弱光(反饋光)可控制強光(泵浦光)，實現光學邏輯門的效果。由于采用部分泵浦光作為反饋光，所以不需要第二個激光源作為第二個信號輸入源，降低了本實用新型裝置的成本。

附圖說明

圖1是本實用新型中基于相干反饋的光學邏輯門裝置的組成示意圖。

具體實施方式

結合以下具體實施例和附圖，對本實用新型作進一步的詳細說明。實施本實用新型的過程、條件、實驗方法等，除以下專門提及的內容之外，均為本領域的普遍知識和公知常識，本實用新型沒有特別限制內容。

如圖1所示，1-激光器，21-第一極化分束器，22-第二極化分束器，23-第三極化分束器，24-第四極化分束器，25-第五極化分束器，3-介質單元，4-光斑阻塞器，6-反射鏡，71-第一邏輯控制門，72-第二邏輯控制門，8-玻片，9-光學隔離器，10-光纖耦合架，11-多模光纖，12-探測器。