研究人员使用1.55μm硅基硅波导实现了完整的逻辑门系列

全光逻辑门是信息光学处理的基本要素，因为它们克服了电子对应物的基本困难，特别是有限的数据传输速度和带宽。

最近，由于硅具有高热和机械性能、稳定性、高质量、低损耗以及从1.55μm延伸到近7μm的大带宽，硅已被用作制造无源和有源光子器件的基本元素。

在一项新研究中，中国科学院(CAS)长春光学精密机械与物理研究所(CIOMP)的AmerKotb和LiWei以及希腊色雷斯德谟克利特大学的KyriakosZoiros设计了七种基本逻辑运算——NOT、XOR、AND、OR、NOR、NAND和XNOR——使用工作在1.55μm的硅基硅波导。

这些逻辑运算是基于输入光束之间的建设性和破坏性干涉来实现的。操作的性能根据对比度(CR)进行评估。

以卷积完美匹配层作为吸收边界条件，运行Lumerical时域有限差分来模拟和演示所提出的逻辑运算的操作。

发表在PhysicaScripta上的仿真结果表明，与之前的设计相比，紧凑型波导可用于实现具有更高CR和高达120Gb/s速度的全光逻辑门。