基于PolSK调制超快全光逻辑的新方案及机理研究

全光逻辑器件是未来超快全光信号处理技术中的一个关键组成部分，其成熟程度直接决定着未来全光网络的发展程度。本项目提出一种新颖的超快多功能全光逻辑方案，利用偏振移位键控（PolSK）信号光，基于半导体光放大器（SOA）中四波混频（FWM）效应的偏振选择原理，不仅可以实现AND、NOR、XOR、XNOR等多种简单逻辑运算，而且可以实现半加器、半减器、比较器、译码器等复杂的逻辑运算。本方案结构紧凑、便于集成，可实现超快逻辑运算。建立SOA中FWM效应的量子理论模型，从根本上研究FWM效应的机理；建立基于PolSK调制的FWM型超快全光逻辑的宽带理论模型，理论上优化设计SOA的器件参数和系统的工作参数，增强FWM效应，提高逻辑输出效率；进行基于PolSK调制的FWM型超快全光逻辑的研究，得到超快、高质量的全光逻辑器件。