一种基于逻辑门的全光加法器制造技术

本实用新型专利技术提供一种基于逻辑门的全光加法器，主要涉及光信息处理技术领域

【技术实现步骤摘要】
一种基于逻辑门的全光加法器


[0001]本技术主要涉及光信息处理
，具体是一种基于逻辑门的全光加法器
。

技术介绍

[0002]光计算是用光子代替电子进行大容量信息处理
。
由于光的并行性和高速性等物理性质，有可能开发远远超过电子技术的高性能信息处理系统
。
因此光计算已成为引人注目的研究领域
。
光计算将成为未来全光信息网络的支撑技术，使用全光信号处理技术的光网络将是未来网络的发展趋势
。
而全光逻辑门又是光计算的关键功能，它可以用于实现全光头信号提取
、
全光地址识别
、
标签交换
、
数据编码
、
奇偶效验
、
信号再生以及全光开关等
。
光计算所要解决的首要问题就是要在光域实现这些原来由电子技术完成的逻辑运算
。
学者们利用半导体光放大器和线性光放大器各种调制方式设计了多种逻辑门以满足全光通信的逻辑运算需求
。
[0003]现有的全光逻辑门存在如下缺点：光路复杂，不便于集成；输出信号不稳定，不便于拓展；基于干涉的光学加法计算中严格要求频率相同
、
振幅相等
、
相位相同等问题
。

技术实现思路

[0004]为解决现有技术的不足，本技术提供了一种基于逻辑门的全光加法器，它解决了基于干涉的光学加法计算中严格要求频率相同
、
振幅相等
、
相位相同的问题，可以进行连续的多次连加，实现向高位进位的加法，与基于调制的加法器相比，结构简单，易于集成
。
[0005]本技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：
[0006]一种基于逻辑门的全光加法器，包括分光器一
、
分光器二
、
分光器三
、
分光器四，所述分光器一连接光与门一，所述分光器一连接异或门一，所述分光器二连接光与门一，所述分光器二连接异或门一，所述光与门一连接光或门，所述异或门一连接分光器三，所述分光器三连接光与门二，所述分光器三连接异或门二，所述分光器四连接光与门二，所述分光器四连接异或门二，所述光与门二连接光或门
。
[0007]所述分光器一可输入加数一，所述分光器二可输入加数二
。
[0008]所述分光器四可输入低位进位信号
。
[0009]所述异或门二可输出和
。
[0010]所述光或门可输出高位进位信号
。
[0011]对比现有技术，本技术的有益效果是：
[0012]1、
光路简单，易于集成；
[0013]2、
基于逻辑域运算而不是光强域或频率域预算，输出信号稳定；
[0014]3、
基础常规逻辑运算，易于逻辑拓展；
[0015]4、
不需要输入光信号严格频率相同
、
振幅相等
、
相位相同等，可以进行连续的多次连加，实现向高位进位的加法，易于实现
。
附图说明
[0016]图1是本技术结构示意图
。
[0017]附图中所示标号：
1、
分光器一；
2、
分光器二；
3、
光与门一；
4、
异或门一；
5、
分光器三；
6、
分光器四；
7、
光与门二；
8、
异或门二；
9、
光或门
。
具体实施方式
[0018]结合附图和具体实施例，对本技术作进一步说明
。
应理解，这些实施例仅用于说明本技术而不用于限制本技术的范围
。
此外应理解，在阅读了本技术讲授的内容之后，本领域技术人员可以对本技术作各种改动或修改，这些等价形式同样落于本申请所限定的范围
。
[0019]结合附图1，全光加法器由分光器一
1、
分光器二
2、
分光器三
5、
分光器四
6、
光与门一
3、
光与门二
7、
异或门一
4、
异或门二
8、
光或门9构成
。
分光器一1上端
(
输出
)
分别与光与门一
3、
异或门一4相连；分光器二2上端
(
输出
)
分别与光与门一
3、
异或门一4相连；光与门一3上端
(
输出
)
与光或门9相连；异或门一4上端
(
输出
)
与分光器三5相连；分光器三5上端
(
输出
)
分别与光与门二
7、
异或门二8相连；分光器四6上端
(
输出
)
分别光与门二7和异或门二8相连；异或门二8输出本位逻辑加法值；光与门二7上端
(
输出
)
与光或门9相连；光或门9输出加法进位逻辑值
。
[0020]其运行原理是加数一和加数二分别经分光器一
1、
分光器二2分别输出两路信号，原逻辑信号分解在进入光与门一
3、
异或门一4，当两个信号相同时异或门一4输出0，因而
0+0
＝0，
1+1
＝
0(
需进位
)
，相异时异或门一4输出
1(0+1
＝
1)
；光与门一3当两路输入都为1是输出
1(1+1
＝1产生进位信号
)
，不都为1是输出为
0(
不需要进位
)
；因而实现了本位的加法运算和第一次进位信号；异或门一4产生的本位加法值和低位来的进位信号分别经过分光器三
5、
分光器四6分成两路光信号，再分别输出到光与门二
7、
异或门二8，和上述原理相同，光与门二
7、
异或门二8分别输出第二次进位信号和本位输出逻辑加法值；第一进位信号光与门一3的输出和第二次进位信号光与门二7的输出分别输入到光或门9，光或门9输出进位信号；
[0021](1)
当加数一和加数二都为1时，异或门一4输出为0，光与门一3输出为1，进位为1；
①
此时若低位进位信号为1，异或门二8此时两个输入分别为0和1，输出为1，光与门二7的两个输入分别为0和1，输出为0；光或门9的两个输入分别为1和0，输出为1，整个光路输出
11(
即
1+1+1
＝
11)本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于逻辑门的全光加法器，包括分光器一
(1)、
分光器二
(2)、
分光器三
(5)、
分光器四
(6)
，其特征在于：所述分光器一
(1)
连接光与门一
(3)
，所述分光器一
(1)
连接异或门一
(4)
，所述分光器二
(2)
连接光与门一
(3)
，所述分光器二
(2)
连接异或门一
(4)
，所述光与门一
(3)
连接光或门
(9)
，所述异或门一
(4)
连接分光器三
(5)
，所述分光器三
(5)
连接光与门二
(7)
，所述分光器三
(5)
连接异或门二
(8...

【专利技术属性】
技术研发人员：邢露文，邢培宏，刘平，邢建昌，邢转义，
申请(专利权)人：山东全寻智能科技有限公司，
类型：新型
国别省市：