一种光逻辑器件及其逻辑实现方法技术

本申请具体公开了一种光逻辑器件及其逻辑实现方法。本申请通过向设置在环形波导上的第二输入端输入电信号，使相变功能单元升温，产生晶化或非晶化的相变，从而通过控制相变功能单元的晶化状态实现不同的逻辑输入。利用相变功能单元处于不同状态时光信号的透过率的巨大差异，对相变功能单元在不同状态时第一输入端输入的光信号的透过率进行监测，得到相应的逻辑值，实现对不同逻辑输入下的逻辑运算结果的输出。通过向第二输入端输入电信号这一步操作即可实现多种布尔逻辑运算。且能够通过一次操作同时实现两种不同的布尔逻辑运算。本发明专利技术的光逻辑器件具有结构紧凑、操作简单和开关比大的特点，提高了光逻辑运算的计算速度和计算能力。

【技术实现步骤摘要】

本申请属于光学、微电子学以及逻辑运算交叉，更具体地，涉及一种光逻辑器件及其逻辑实现方法。

技术介绍

1、随着社会的不断发展，器件性能的提升无法仅凭几何尺寸的缩小而得到，摩尔定律几乎终结。同时，电子器件的响应速度也已经逼近其物理极限，无法满足越来越高的生产生活需要。相比于传统的电子技术，用光信号进行信息处理有着处理速度快、不受电磁干扰、可并行等优势。

2、凭借紧凑的尺寸和优异的光学特性，微环谐振器已经成为硅基光子学领域不可缺少的基本元件。基于热光效应和等离子色散效应的有源调谐硅基微环已经被广泛应用于光开关、光逻辑、光调制器、光信号处理等领域。然而，基于此类效应的微环谐振器本质上是易失性的，即需要施加连续的电压脉冲或光脉冲，因此具有很大的功耗。

3、近年来，相变材料逐渐在集成光学领域崭露头角。在不同相态下，相变材料具有显著的折射率差异；不同相态之间可以在电信号或光信号的触发下实现高速、可逆、可重复的切换；同时，其相态切换是“非易失”的，因此基于非易失性相变材料的光开关、光逻辑等器件不需要连续的能量输入维持折射率变化，这无疑降低了器件功耗本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种光逻辑器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光逻辑器件，其特征在于，所述第一直波导被设置在距所述环形波导第一距离的位置，所述第二直波导被设置在距所述环形波导第二距离的位置，所述第一距离为使所述第一直波导中的所述光信号耦合到所述环形波导的距离，所述第二距离为将所述环形波导中的光信号耦合到所述第二直波导的距离。

3.如权利要求1所述的光逻辑器件，其特征在于，构成所述相变功能单元的相变材料为在电信号作用下可以产生晶化或非晶化可逆相变的硫系化合物。

4.如权利要求3所述的光逻辑器件，其特征在于，所述硫系化合物是由含有Ge、Sb、Te中一种或多...

【技术特征摘要】

1.一种光逻辑器件，其特征在于，包括：

2.如权利要求1所述的光逻辑器件，其特征在于，所述第一直波导被设置在距所述环形波导第一距离的位置，所述第二直波导被设置在距所述环形波导第二距离的位置，所述第一距离为使所述第一直波导中的所述光信号耦合到所述环形波导的距离，所述第二距离为将所述环形波导中的光信号耦合到所述第二直波导的距离。

3.如权利要求1所述的光逻辑器件，其特征在于，构成所述相变功能单元的相变材料为在电信号作用下可以产生晶化或非晶化可逆相变的硫系化合物。

4.如权利要求3所述的光逻辑器件，其特征在于，所述硫系化合物是由含有ge、sb、te中一种或多种元素的可逆相变材料构成的。

5.如权利要求1-4任一项所述的光逻辑器件，其特征在于，构成所述第一直波导、所述第二直波导和所述环形波导的材料相同。

6.一种如权利要求1-5任一项所述的光逻辑器件的逻辑实现方法，其特征在于，包括：

7.如权利要求6所述的光逻辑...

【专利技术属性】
技术研发人员：程晓敏，王有乐，邱实，缪向水，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：