【技术实现步骤摘要】
本申请涉及集成电路，尤其涉及一种全光逻辑门及验证方法。
技术介绍
1、在现代信息技术的发展中，对于高速、低功耗、抗干扰性强的计算方式的需求日益增加。传统基于电子器件的计算方式已经面临着速度受限、功耗较高以及对电磁干扰敏感等问题，上述问题的限制导致了计算机性能的瓶颈。因此，寻找新的计算方式成为了迫切的需求。
2、全光计算作为一种潜在的替代方法备受关注。光子学计算具有光速传输和无耗能的特点，因此被认为是一种有潜力的计算方式。在这个背景下，全光逻辑门的研究和开发成为了光子学计算的重要研究领域。全光逻辑门是实现光子学计算的基础，它是用来处理和操作光信号的光学元件。传统的全光逻辑门一般采用光强作为逻辑值，采用动力学相位原理利用光程差产生π相位对光路进行破坏性相干，从而得到不同的逻辑值。
3、但是，采用动力学相位原理利用光程差产生π相位对光路进行破坏性相干，必须保证入射光的频率固定，而且逻辑门的结构固定且不可以级联，从而导致增加了系统的复杂性和制造成本。
技术实现思路
1、本申请实施例提供了一种全光逻辑门及验证方法，以解决现有的全光逻辑门通过采用动力学相位原理利用光程差产生π相位对光路进行破坏性相干得到不同的逻辑值，但是必须保证入射光的频率固定，而且逻辑门的结构固定且不可以级联，从而导致增加了系统的复杂性和制造成本的技术问题。
2、本申请第一方面提供了一种全光逻辑门，所述全光逻辑门为全光异或门，包括：
3、相位改变装置和第一y分支装置；所述相位改
4、所述相位改变装置包括：
5、底座；所述底座顶部设置有第一波导、第二波导、第三波导；所述第一波导、第二波导、第三波导的长度、宽度、高度均相等；所述第一波导用于接收第一光信号以及第二光信号并传输至所述第二波导，所述第二波导用于接收所述第一光信号以及第二光信号并传输至所述第三波导，所述第三波导用于接收所述第一光信号以及第二光信号并生成第三光信号以及第四光信号；所述第一光信号和所述第二光信号的相位相同，所述第三光信号以及所述第四光信号与所述第一光信号以及第二光信号之间相差π相位；
6、所述第一y分支装置包括：
7、第一引导波导，所述第一引导波导用于接收第三光信号；
8、第二引导波导，所述第二引导波导用于接收第四光信号；所述第一引导波导的输出端与所述第二引导波导的输出端相连接；
9、所述第一y分支装置用于基于所述第三光信号和所述第四光信号，生成第五光信号。
10、在一些实施例中，所述全光逻辑门为全光同或门，包括：
11、相位改变装置和第二y分支装置；所述相位改变装置与所述第二y分支装置相级联；
12、所述相位改变装置还用于接收第六光信号并生成第七光信号；所述第六光信号的相位与所述第一光信号和所述第二光信号的相位相同，所述第七光信号与所述第六光信号之间相差π相位；
13、所述第二y分支装置包括：
14、第一y分支装置组件、第二y分支装置组件、第三y分支装置组件；所述第一y分支装置组件和所述第二y分支装置组件的输出端分别与所述第三y分支装置组件的两个输入端相连接；
15、所述第一y分支装置组件包括：
16、两组第三引导波导，所述第三引导波导用于接收所述第三光信号，两组所述第三引导波导的输出端相连接；
17、两组第四引导波导，所述第四引导波导用于接收所述第四光信号；
18、所述第一y分支装置组件用于基于所述第三光信号和所述第四光信号，生成第五光信号并传输至所述第三y分支装置组件；
19、所述第二y分支装置组件用于接收所述第七光信号并传输至所述第三y分支装置组件；
20、所述第三y分支装置组件用于接收所述第五光信号和所述第七光信号，并生成第八信号。
21、在一些实施例中，所述相位改变装置还用于接收第六光信号并生成第七光信号包括：
22、所述第一波导用于接收第六光信号并传输至所述第二波导，所述第二波导用于接收所述第六光信号并传输至所述第三波导，所述第三波导用于接收所述第六光信号并生成第七光信号。
23、在一些实施例中，所述第一光信号、第二光信号、第六光信号的频率在50nm-850nm范围内。
24、在一些实施例中，所述第一波导、第二波导、第三波导的宽度为400nm、高度为0nm、长度为30um；所述第二波导和所述第一波导之间的耦合距离从200nm至100nm线性变化，所述第三波导和所述第二波导之间的耦合距离从100nm至200nm线性变化。
25、在一些实施例中，所述底座的材质为so；所述第一波导、第二波导、第三波导的材质为si。
26、在一些实施例中，所述第一y分支装置和所述第二y分支装置的结构方程为：
27、
28、式中，d为4.8um，l为8um。
29、本申请第二方面提供了一种全光逻辑门的验证方法，应用于上述第一方面中任意一项所述的一种全光逻辑门，包括：
30、若所述全光逻辑门为全光异或门，获取第三光信号、第四光信号、第五光信号的逻辑值；
31、若所述第三光信号的逻辑值为1，所述第四光信号的逻辑值为0，判断所述第五光信号的逻辑值是否为1，若是，则所述全光异或门的逻辑功能正常；
32、若所述第三光信号的逻辑值为0，所述第四光信号的逻辑值为1，判断所述第五光信号的逻辑值是否为1，若是，则所述全光异或门的逻辑功能正常；
33、若所述第三光信号的逻辑值为1，所述第四光信号的逻辑值为1，判断所述第五光信号的逻辑值是否为0，若是，则所述全光异或门的逻辑功能正常；
34、若所述第三光信号的逻辑值为0，所述第四光信号的逻辑值为0，判断所述第五光信号的逻辑值是否为0，若是，则所述全光异或门的逻辑功能正常。
35、在一些实施例中，所述方法还包括：
36、若所述全光逻辑门为全光同或门，获取第三光信号、第四光信号、第八光信号的逻辑值；
37、若所述第三光信号的逻辑值为1，所述第四光信号的逻辑值为0，判断所述第八光信号的逻辑值是否为0，若是，则所述全光同或门的逻辑功能正常；
38、若所述第三光信号的逻辑值为0，所述第四光信号的逻辑值为0，判断所述第八光信号的逻辑值是否为1，若是，则所述全光同或门的逻辑功能正常；
39、若所述第三光信号的逻辑值为0，所述第四光信号的逻辑值为1，判断所述第八光信号的逻辑值是否为0，若是，则所述全光同或门的逻辑功能正常；
40、若所述第三光信号的逻辑值为1，所述第四光信号的逻辑值为1，判断所述第八光信号的逻辑值是否为1，若是，则所述全光同或门的逻辑功能正常。
41、在一些实施例中，获取第八光信号的逻辑值包括：
42、获取第五光信号和第七光信号的本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门为全光异或门，包括：
2.根据权利要求1所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门为全光同或门，包括：
3.根据权利要求2所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述相位改变装置(1)还用于接收第六光信号并生成第七光信号包括：
4.根据权利要求2所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述第一光信号、第二光信号、第六光信号的频率在1250nm-1850nm范围内。
5.根据权利要求1所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述第一波导(12)、第二波导(13)、第三波导(14)的宽度为400nm、高度为220nm、长度为30um；所述第二波导(13)和所述第一波导(12)之间的耦合距离从200nm至100nm线性变化，所述第三波导(14)和所述第二波导(13)之间的耦合距离从100nm至200nm线性变化。
6.根据权利要求1所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述底座(11)的材质为SO2；所述第一波导(12)、第二波导(13)、第三波导(14)的材质为SI。
7.根据权利要
8.一种全光逻辑门的验证方法，应用于上述权利要求1至7中任意一项所述的一种全光逻辑门，其特征在于，包括：
9.根据权利要求8所述的一种全光逻辑门的验证方法，其特征在于，所述方法还包括：
10.根据权利要求9所述的一种全光逻辑门的验证方法，其特征在于，获取第八光信号的逻辑值包括：
...【技术特征摘要】
1.一种全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门为全光异或门，包括：
2.根据权利要求1所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门为全光同或门，包括：
3.根据权利要求2所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述相位改变装置(1)还用于接收第六光信号并生成第七光信号包括：
4.根据权利要求2所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述第一光信号、第二光信号、第六光信号的频率在1250nm-1850nm范围内。
5.根据权利要求1所述的一种全光逻辑门，其特征在于，所述第一波导(12)、第二波导(13)、第三波导(14)的宽度为400nm、高度为220nm、长度为30um；所述第二波导(13)和所述第一波导(12)之间的耦合距离从200nm至100nm线性变化...
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。