基于非线性效应的全光逻辑器的研究
发布时间：2021-11-11 10:07
随着社会物质文明的高度发展以及人们对通信的需求量、信息的传输速度有了更高的要求。光学物理界为有效解决“电子瓶颈”这一问题,提出了一项重要任务,即研制出全光开关器件,全光开关作为全光通信系统和全光计算中的关键元器件,可以在全光领域中实现多种逻辑功能,而中间过程中不需要电的参与,因此大大节省了通信资源,提高了通信效率。另外,基于非线性效应的全光逻辑器也引起人们的广泛关注。本文中重点讨论两种极具代表性的全光逻辑器--全光逻辑门和全光分组交换,主要工作和主要研究结果如下:首先,本文对光纤光栅、耦合器、微环谐振腔的工作原理分别进行了论述,给出了光纤光栅的一般结构、对其耦合模方程进行了讨论,并且根据耦合模方程仿真出开关特性曲线,对光纤光栅的光谱进行了分析讨论,对定向光耦合器的功能结构、耦合模方程进行了详细的描述与分析、并且介绍了线性对称耦合器的矩阵方程方法。同时简单概述了微环谐振腔的理论模型,按照耦合模方程,分别对双耦合器的单微环谐振腔和级联微环谐振腔进行了分析,并且分别对它们进行了理论分析。其次,本文利用相移光栅中交叉相位调制效应,仿真出相移光栅的双稳特性,基于其这种非线性效应构造出各类全光逻辑...
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光交换系统的组成
杭州电子科技大学硕士学位论文的高速发展，各类掺杂光纤才开始出现，而关于高非线性光纤的探究也将热点。005 年，Changyuan Yu 等人利用两个波长不同的输入信号光在高非线性光纤而导致第三个波长信号的偏振态发生旋转，成功地在高非线性光纤中实现[15]。在 2013 年，Coelho 基于脉冲幅度调制（PulseAmplitude Modulation， 100 发秒的孤子在拥有高非线性系数的光子晶体上实现了双输入逻辑运算光纤的 ALG 具备性能好、兼容性强等特性，因此，它符合未来光器件的它方法构造的ALG2 年，Soccolich[17]等人成功根据光孤子俘获这一理论构建了可以串联的高速 年，Shapira 等人证明可以基于啁啾光纤布拉格光栅中孤子间的相互作用可算[18]，其工作原理如图 1.2 所示。
图 1.3 全光实时比特误码监控示意图遵循的规律是输入光强大于阈值 TH1（TH1< TH2）时，则输出逻辑值“0”“1”。或非门的作用是当两路信号的强度都小于 TH2且大于 TH2时，输出逻逻辑值“0”。输出逻辑值“0”代表没有出错，输出逻辑值“1”代表出现的逻辑值判断误码出现的位置与持续时间。输入信号强度小于阈值 TH1时，其输入是正确的，对应逻辑值“0”。信号通成“1”，经过或非门后输出逻辑值“0”，即没有出错。当输入信号的强度正确的，对应逻辑值“1”。信号通过非门后反相，逻辑值变成“0”，经过值“0”，即输入没有出错。当输入信号的强度在 TH1和 TH2之间时，认为信号通过非门后逻辑值是“0”，经过 NOR 门后输出逻辑值“1”，即输入发2）光交换网络标签识别elde 等人利用异或门(XOR)实现了对标记识别、修改、替换等处理[20]，如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光通信中的光交换技术[J]. 翟锦华. 科技信息. 2009(06)
[2]光纤耦合器及其应用[J]. 黄天水,曹文华. 光电技术应用. 2006(06)
[3]密集波分复用技术及全光网络[J]. 尹首一,尹传平,林孝康. 电力系统自动化. 2001(05)
[4]多波长光交叉连接节点中的串扰研究[J]. 龚倩,徐荣,张禹康,纪越峰. 光子学报. 2000(12)
硕士论文
[1]基于光纤非线性效应的全光逻辑门研究[D]. 周淑芬.浙江工业大学 2012
[2]基于SOA的全光波长转换技术的研究[D]. 刘平.电子科技大学 2006
[3]基于SOA的全光逻辑门[D]. 赵婵.华中科技大学 2006
本文编号：3488668
【文章来源】：杭州电子科技大学浙江省
【文章页数】：58 页
【学位级别】：硕士
【部分图文】：
光交换系统的组成
杭州电子科技大学硕士学位论文的高速发展，各类掺杂光纤才开始出现，而关于高非线性光纤的探究也将热点。005 年，Changyuan Yu 等人利用两个波长不同的输入信号光在高非线性光纤而导致第三个波长信号的偏振态发生旋转，成功地在高非线性光纤中实现[15]。在 2013 年，Coelho 基于脉冲幅度调制（PulseAmplitude Modulation， 100 发秒的孤子在拥有高非线性系数的光子晶体上实现了双输入逻辑运算光纤的 ALG 具备性能好、兼容性强等特性，因此，它符合未来光器件的它方法构造的ALG2 年，Soccolich[17]等人成功根据光孤子俘获这一理论构建了可以串联的高速 年，Shapira 等人证明可以基于啁啾光纤布拉格光栅中孤子间的相互作用可算[18]，其工作原理如图 1.2 所示。
图 1.3 全光实时比特误码监控示意图遵循的规律是输入光强大于阈值 TH1（TH1< TH2）时，则输出逻辑值“0”“1”。或非门的作用是当两路信号的强度都小于 TH2且大于 TH2时，输出逻逻辑值“0”。输出逻辑值“0”代表没有出错，输出逻辑值“1”代表出现的逻辑值判断误码出现的位置与持续时间。输入信号强度小于阈值 TH1时，其输入是正确的，对应逻辑值“0”。信号通成“1”，经过或非门后输出逻辑值“0”，即没有出错。当输入信号的强度正确的，对应逻辑值“1”。信号通过非门后反相，逻辑值变成“0”，经过值“0”，即输入没有出错。当输入信号的强度在 TH1和 TH2之间时，认为信号通过非门后逻辑值是“0”，经过 NOR 门后输出逻辑值“1”，即输入发2）光交换网络标签识别elde 等人利用异或门(XOR)实现了对标记识别、修改、替换等处理[20]，如图
【参考文献】：
期刊论文
[1]全光通信中的光交换技术[J]. 翟锦华. 科技信息. 2009(06)
[2]光纤耦合器及其应用[J]. 黄天水,曹文华. 光电技术应用. 2006(06)
[3]密集波分复用技术及全光网络[J]. 尹首一,尹传平,林孝康. 电力系统自动化. 2001(05)
[4]多波长光交叉连接节点中的串扰研究[J]. 龚倩,徐荣,张禹康,纪越峰. 光子学报. 2000(12)
硕士论文
[1]基于光纤非线性效应的全光逻辑门研究[D]. 周淑芬.浙江工业大学 2012
[2]基于SOA的全光波长转换技术的研究[D]. 刘平.电子科技大学 2006
[3]基于SOA的全光逻辑门[D]. 赵婵.华中科技大学 2006
本文编号：3488668
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