全光信息处理元器件的研究

The project tries to search for the novel schemes on realizing basic all-optical information processing devices such as photon switches, efficient optical buffers, giant phase shifts, broadband tunable light sources, all-silicon optical diode, photon routers, etc. Our purpose is to understand the principles, rules and behaviors intrinsically in these devices and to provide the theoretical basis for the development and optimal designs for their applications in the fields of the optical image technique, the next generation optical sources, as well as all-optical information processing and all-optical computations.

该项目探索全光信息处理元器件（低功耗高效光开关、高效光缓冲器、巨相移器件、宽带连续调频光子源、光学二极管、光子路由器，等等）的优化设计新方案，旨在理解和掌握这些全光信息处理元器件的规律、机理和特征，寻求产生合适波段的可调谐光源的机理和方法、寻求合适材料，以便减少损耗吸收效应并补偿非线性和色散保持光脉冲传播时尽可能保持不变的方案、破坏光子传播时间反演不变性以实现双向传播不对称甚至达到单向导通的方案，等等。这些研究为高精度光学测量技术、新一代光学成像技术、下一代高速大容量光通讯、全光互联网络和全光信息处理器件的研制和优化设计提供一定的理论依据。

该项目探索全光信息处理元器件（低功耗高效光开关、高效光缓冲器、巨相移器件、宽带连续调频光子源、光学二极管、光子路由器，等等）的优化设计新方案，旨在理解和掌握这些全光信息处理元器件的规律、机理和特征，寻求产生合适波段的可调谐光源的机理和方法、寻求合适材料，以便减少损耗吸收效应并补偿非线性和色散保持光脉冲传播时尽可能保持不变的方案、破坏光子传播时间反演不变性以实现双向传播不对称甚至达到单向导通的方案等等。圆满完成了该项目的所有任务，提出了基于单个量子发射器的光频梳产生的全光控制方案；提出了以一类腔光机械系统为平台实现光学三极管的理论研究方案；研究了腔光机械系统中光学与机械模式之间的非线性耦合机制，提出了利用压缩效应提高光机械耦合强度的概念；研究了具有宇称-时间反演对称性的耦合腔光机械系统的演化效应及其在对称性破缺点（相变点）附近的非线性动力学特性，发现并提出了宇称-时间对称性破缺混沌的概念；揭示了光力Kuznetsov-Ma孤子动力学。