基于半导体光放大器的全光存储器

All optical memory is used to complete the operation of writing in or reading out real-time data in optical field, which plays an important role in all optical switch, all optical signal process and all optical computation, however, a perfect scheme hasn't been proposed for the addressable, random writing or reading memory array with high speed at present. Our application, "All optical memory based on semiconductor optical amplifier", has important theoretical and academic significance. We adopt research method of combining theoretical analysis with experimental investigation.We build the theoretical model and experiments about the all optical flip-flop using the scheme of SOA-MZI structure based on the SOA's nonlinearity and then propose a clocked D flip-flop based on all optical RS memory and all optical logic gate.In this project,bit-level optical buffer based on collinear coupler and SOA's XPM, which can be used as bit-level optical memory,is proposed and will be investigated.Then, by used the proposed optical memory, the encryption and decryption for optical packets in the optical field will be demonstrated. The result of this project is significant for the development of all optical memory.

全光存储器用来完成光域中数据的实时存入与读出功能，是全光包交换、全光信号处理、全光计算等领域中的重要器件，但是目前仍然没有高速、可寻址的、随机存取的光存储器的完整方案。本项目申请"基于半导体光放大器的全光存储器"，具有很高的理论意义与学术价值。本项目采用理论分析与实验研究相结合的方法，对基于半导体光放大器非线性效应的双耦合马赫-曾德结构的双稳态光触发器等进行理论建模与实验验证，结合光逻辑组成具有同步触发功能的全光D触发器；对基于平行排列3X3光耦合器结构与SOA的交叉相位调制的双环耦合bit级光缓存器组成的光存储器进行理论仿真与实验验证。利用所提出的存储器在光域中对数据分组进行加密与解密。本项目提出的存储器结构均可实现光学集成，并着眼于光存储器在未来光网络中的应用。本项目的进行与完成对未来光存储器的发展有一定的借鉴作用。

全光存储器用来完成光域中数据的实时存入与读出功能，是全光包交换、全光信号处理、全光计算等领域中的重要器件，但是目前仍然没有高速、可寻址的、随机存取的光存储器的完整方案。本项目研究“基于半导体光放大器的全光存储器”，具有很高的理论意义与学术价值。主要研究内容包括：建立了SOA的理论模型，实现基于SOA-MZI结构的时钟同步的D、SR、T、JK触发器；研究基于SOA-MZI结构的时钟同步的D触发器的1-bit随机存储存取器（RAM）；对基于平行排列3X3耦合器的干涉仪相关特性进行理论分析和实验研究；对利用全光D触发器和XOR逻辑实现光数据包的加密与解密的系统分别进行仿真分析和实验验证；对一种基于半导体光放大器非线性偏振旋转的新型时-空-时（T-S-T）光分组交换节点进行理论分析和实验研究。本项目的研究对于未来光网络中全光信号处理的发展有一定的借鉴作用。