[發明專利]一種多功能等離子體邏輯器件及其邏輯狀態的操控方法

有效

• 申請號: 201810342623.5
• 申請日: 2018-04-17
• 公開（公告）號: CN108519715B
• 公開（公告）日: 2020-03-24
• 發明（設計）人: 解宜原;王云;葉逸琛;柴俊雄
• 申請（專利權）人: 西南大學
• 主分類號: G02F3/00
• 分類號: G02F3/00
• 代理公司: 西安智萃知識產權代理有限公司 61221
• 代理人: 趙雙

1.一種多功能等離子體邏輯器件，其特征在于，包括背景板、兩個相同內部結構的六邊形諧振腔和兩根相互平行的波導，所述六邊形諧振腔嵌套一個可旋轉的橢圓形柱體，所述背景板和橢圓形柱體的材料均為金屬材料，所述波導和六邊形諧振腔的材料均為空氣；所述波導和六邊形諧振腔分別位于背景板內部,所述波導位于六邊形腔體的兩側。

2.如權利要求1所述的多功能等離子體邏輯器件，其特征在于，所述金屬材料選用銀。

3.如權利要求1所述的多功能等離子體邏輯器件，其特征在于，波導寬度w＝50nm、六邊形邊長a＝200nm、橢圓長軸R₁＝155nm、橢圓短軸R₂＝85nm、波導與六邊形之間的距離d＝20nm、兩個橢圓之間的圓心距L＝480nm。

4.一種權利要求1～3任一項所述的多功能等離子體邏輯器件邏輯狀態的操控方法，其特征在于，具體方法為：把六邊形諧振腔中的兩個橢圓形柱體作為輸入邏輯狀態控制器，兩個橢圓形柱體不同的旋轉角度代表不同的輸入邏輯狀態，通過控制橢圓形柱體的旋轉角度確定輸入邏輯狀態；在輸入端口持續通入一段波長信號，當橢圓形柱體的旋轉角度為30°時，則表明此時輸入邏輯狀態為‘0’，當橢圓的旋轉角度為60°時，則表明此時輸入邏輯狀態為‘1’；最終在Through端口實現與門、或非門，在Drop端口實現非門、與非門，與門、與非門、或非門三種邏輯門被同時操控。

5.如權利要求4所述的操控方法，其特征在于，在輸入端口持續通入一段波長信號，控制輸入邏輯狀態分別為‘00’、‘01’、‘10’、‘11’四種狀態，在Through端口、或者Drop端口觀察特定波長下的傳輸效率，根據傳輸效率的大小設置閾值來判斷輸出邏輯狀態，最終在Through端口實現與門、或非門，在Drop端口實現非門、與非門。

6.如權利要求5所述的操控方法，其特征在于，在輸入端口同時輸入多個波長信號，通過在不同端口觀測不同波長下的傳輸效率，實現與門、與非門、或非門三種邏輯門的同步操控。

7.如權利要求4所述的操控方法，其特征在于，兩個橢圓形柱體的角度改變對傳輸特性產生影響，等離子體表面波由底端波導進行傳輸，在橢圓形柱體旋轉角度一定的情況下，如果滿足諧振條件，特定頻率的等離子體表面波會被耦合到六邊形諧振腔中，經由頂端波導最終從Drop端口輸出；若不滿足諧振條件，則從Through端口輸出。