專利名稱：：基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
：本發(fā)明涉及光子器件
技術(shù)領(lǐng)域：
，尤其涉及一種基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
：全光邏輯門是未來光計算中的基本邏輯單元，是關(guān)鍵的核心器件。類似于電子學(xué)中的邏輯門，全光邏輯門是以波導(dǎo)中的光子作為信息的載體，通過控制泵浦光來調(diào)制信號光的輸出。波導(dǎo)的各個輸入輸出端的對應(yīng)關(guān)系可以構(gòu)成一個真值表，其中邏輯狀態(tài)("0"或"l")由端口的泵浦光和信號光的光功率決定高功率對應(yīng)邏輯值"l"，而低功率對應(yīng)邏輯值"0"。而"異或非"邏輯的如下真值表所示當(dāng)控制信號A，B都為"l"時，對應(yīng)的信號C為"1";當(dāng)控制信號A，B其中一個為"1"時，對應(yīng)的信號C為"0";當(dāng)控制信號A，B都為"0"時，對應(yīng)的信號C為"1"。<table>tableseeoriginaldocumentpage4</column></row><table>本文中涉及到脊型和條形兩種光學(xué)波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。其中脊型波導(dǎo)形狀如"凸"字形，中間突出的部分成為內(nèi)脊區(qū)，兩邊的延伸部分成為平板區(qū)。在波導(dǎo)中傳播的光波主要限制在內(nèi)脊區(qū)內(nèi)。一方面脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)的內(nèi)脊區(qū)和平板區(qū)的有效折射率差相對較小，因此放寬了波導(dǎo)的單模傳輸條件；另一方面脊型波導(dǎo)的平板區(qū)為有源器件提供了摻雜區(qū)，通常脊型波導(dǎo)主要應(yīng)用在有源器件的設(shè)計和制作中。而條形波導(dǎo)的橫截面為矩形，由于波導(dǎo)區(qū)與周圍材料的折射率差比較大，因此可以做出更小尺寸的器件。目前，在SOI襯底上制作的條形波導(dǎo)微環(huán)諧振腔的半徑最小可達1.5微米。微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)具有小尺寸，高消光比，波長靈敏等特點而成為研究熱點。其工作原理是，作為封閉回路的微環(huán)諧振腔具有特定的諧振波長，處在諧振波長的光波在微環(huán)諧振腔中可以形成駐波。處在諧振波長的光波經(jīng)過納米線波導(dǎo)可以部分耦合進微環(huán)諧振腔，當(dāng)滿足臨界耦合條件時，即從納米線波導(dǎo)耦合進微環(huán)諧振腔的功率等于光波經(jīng)過微環(huán)諧振腔傳播一周的損耗，該光波可以完全耦合到微環(huán)諧振腔內(nèi)。此時，在納米線波導(dǎo)的輸出端幾乎探測不到該光波，即出現(xiàn)消光的現(xiàn)象。在半導(dǎo)體材料中會發(fā)生很多非線性光學(xué)效應(yīng)，如雙光子吸收效應(yīng)等。我們可以利用這些非線性光學(xué)效應(yīng)設(shè)計不同功能的全光邏輯門。雙光子吸收效應(yīng)是指，半導(dǎo)體材料可以同時吸收兩個能量光子(l/2Eg<光子能量<Eg，Eg為半導(dǎo)體禁帶寬度)激發(fā)價帶電子形成電子空穴對。因為材料的折射率會隨著載流子濃度變化，因此我們在微環(huán)諧振器中可以利用光生載流子改變材料的折射率來調(diào)制信號光的強度，最終實現(xiàn)全光邏輯。目前，已經(jīng)有基于SOI微環(huán)諧振腔雙光子吸收效應(yīng)的全光邏輯"與"門被研制出來。其波導(dǎo)結(jié)構(gòu)是全通型微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)，主要利用雙光子吸收效應(yīng)，通過泵浦光改變微環(huán)諧振腔對信號光吸收來實現(xiàn)邏輯與的功能。當(dāng)微環(huán)諧振腔中的兩束泵浦光功率不同時為高功率時，即邏輯值不同時為"l"，泵浦光對微環(huán)諧振腔的影響很小，處在諧振波長的信號光完全耦合進諧振腔中，納米線波導(dǎo)的輸出端探測到信號光功率很弱，對應(yīng)的邏輯值為"O"。當(dāng)微環(huán)諧振腔中的兩束泵浦光功率足夠高時，即其邏輯值都為"l"。由于發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)會產(chǎn)生自由載流子。根據(jù)等離子色散效應(yīng)，硅材料的折射率會發(fā)生變化，從而微環(huán)諧振腔的諧振波長會發(fā)生藍移。這時微環(huán)諧振腔對信號光吸收很小，從而在納米線波導(dǎo)的輸出端探測信號光較強，邏輯值為"1"。因此，探測到的信號光光強與泵浦光光強之間的對應(yīng)關(guān)系可以構(gòu)成相應(yīng)的與邏輯關(guān)系。上述基于SOI微環(huán)諧振腔雙光子吸收效應(yīng)的全光邏輯門實現(xiàn)了"與"邏輯功能。其工作速率可達310Mbit/s。本發(fā)明旨在于Add-Drop型微環(huán)諧振器中利用雙光子吸收效應(yīng)實現(xiàn)"異或非"新型邏輯功能。其工作速率可以達到目前文獻中報道的水平，而且如果利用其他方法減小波導(dǎo)中的自由載流子壽命，其工作速率可以達到5Gbit/s，甚至更高水平。
發(fā)明內(nèi)容(—)要解決的技術(shù)問題有鑒于此，本發(fā)明的主要目的在于提供一種基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，以利用微環(huán)諧振腔中的雙光子吸收效應(yīng)，實現(xiàn)全光"異或非"的邏輯功能。(二)技術(shù)方案為達到上述目的，本發(fā)明提供了一種基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第一納米線波導(dǎo)1、第二納米線波導(dǎo)2和微環(huán)諧振腔3，其中第一納米線波導(dǎo)1與第二納米線波導(dǎo)2互相平行，微環(huán)諧振腔3位于第一納米線波導(dǎo)1與第二納米線波導(dǎo)2之間，且微環(huán)諧振腔3與第一納米線波導(dǎo)1之間以及微環(huán)諧振腔3與第二納米線波導(dǎo)2之間均有一定的間隙，該間隙使得微環(huán)諧振腔3滿足臨界耦合條件，使得滿足微環(huán)諧振腔3諧振波長的光波能經(jīng)過第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2完全耦合進微環(huán)諧振腔3內(nèi)，在第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2的輸出端實現(xiàn)消光。上述方案中，所述第一納米線波導(dǎo)1的輸入端為一Y型合束器，該Y型合束器的合束端與第一納米線波導(dǎo)1的本體相連，兩個分支分別作為泵浦光和信號光的輸入端口。上述方案中，所述第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2中傳輸有泵浦光，該泵浦光在高功率時在微環(huán)諧振腔3中發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，此時，微環(huán)諧振腔3的折射率會發(fā)生變化，并且微環(huán)諧振腔3的諧振波長會藍移，導(dǎo)致第一納米線波導(dǎo)1中的信號光在微環(huán)諧振腔3與第一納米線波導(dǎo)1間耦合區(qū)的透射率發(fā)生變化，通過觀察信號光在第一納米線波導(dǎo)1輸出端強度隨泵浦光強度的變化關(guān)系，可得到相應(yīng)的異或非邏輯關(guān)系。5上述方案中，該結(jié)構(gòu)在工作時，將信號光波長調(diào)整為微環(huán)諧振腔3諧振波長藍移后的諧振波長，將泵浦光的波長調(diào)整為微環(huán)諧振腔3的諧振波長，并調(diào)制成為歸零信號，同時也將信號光調(diào)制為相同比特率的脈沖信號序列；兩束泵浦光分別通過第一納米線波導(dǎo)1和第二納米線波導(dǎo)2耦合進入微環(huán)諧振腔3，當(dāng)兩束泵浦光功率同時較低，即邏輯值同時為"O"時，微環(huán)諧振腔3的諧振波長不發(fā)生變化；信號光偏離微環(huán)諧振腔3的諧振波長，其在耦合區(qū)的透射率較高，在第一納米線波導(dǎo)1輸出端的輸出功率較高，此時對應(yīng)的邏輯值為"1";當(dāng)兩束泵浦光功率不同時為高功率時，其邏輯值為"0"和"1"或"1"和"0"時，耦合進微環(huán)諧振腔3中的泵浦光會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子；此時微環(huán)諧振腔3的折射率發(fā)生變化，其諧振波長藍移，并且與信號光波長相同；此時信號光在第一納米線波導(dǎo)1輸出端出現(xiàn)消光，其輸出功率很低，對應(yīng)的邏輯值為"O";當(dāng)兩束泵浦光功率同時較高，即邏輯值同時為"l"時，耦合進微環(huán)諧振腔3中的兩束泵浦光都會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，導(dǎo)致微環(huán)諧振腔3的折射率發(fā)生變化，諧振波長藍移；此時，產(chǎn)生的自由載流子濃度更多，微環(huán)諧振腔3的折射率變化更大，從而導(dǎo)致微環(huán)諧振腔3的諧振波長藍移量更大；藍移后的諧振波長在信號光波長的藍邊，與信號光波長偏離較遠，此時信號光在耦合區(qū)的透射率較高，因此其在納米線波導(dǎo)1輸出端的輸出功率較高，對應(yīng)的邏輯值為"l";因此，泵浦光功率與信號光的輸出功率之間的對應(yīng)關(guān)系可以構(gòu)成相應(yīng)的"異或非"邏輯對應(yīng)關(guān)系。上述方案中，所述第一納米線波導(dǎo)1、第二納米線波導(dǎo)2和微環(huán)諧振腔3均由絕緣體上硅的頂層硅制作而成。上述方案中，所述第一納米線波導(dǎo)1、第二納米線波導(dǎo)2和微環(huán)諧振腔3制作在砷化鎵材料襯底上，或其它三階非線性光學(xué)效應(yīng)強，同時又適合于制作光波導(dǎo)的任何光學(xué)材料。上述方案中，所述第一納米線波導(dǎo)1、第二納米線波導(dǎo)2和微環(huán)諧振腔3均是脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。上述方案中，該結(jié)構(gòu)適用于滿足單模傳輸條件的脊型或條形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。(三)有益效果從上述技術(shù)方案可以看出，本發(fā)明具有以下有益效果1、本發(fā)明利用微環(huán)諧振腔中的雙光子吸收效應(yīng)，實現(xiàn)了全光"異或非"的邏輯功能。2、由于采用了微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)，可以利用微環(huán)諧振腔的光強諧振增強效應(yīng)，從而能有效降低泵浦光的工作光功率，有利于實際應(yīng)用。為進一步說明本發(fā)明的內(nèi)容及特點，以下結(jié)合附圖及實施例對本發(fā)明作詳細的描述，其中圖1示出了本發(fā)明提供的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)的立體圖2示出了本發(fā)明提供的微環(huán)諧振腔諧振波長藍移前的光譜圖；圖3示出了本發(fā)明提供的微環(huán)諧振腔諧振波長藍移前后在信號光波長附近的光譜圖；圖4示出了本發(fā)明提供的微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)全光邏輯異或非門工作時的邏輯時序圖。具體實施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點更加清楚明白，以下以SOI基脊型微環(huán)諧振腔結(jié)構(gòu)全光邏輯異或非門為例，并參照附圖，對本發(fā)明進一步詳細說明。如圖1所示，圖1示出了本發(fā)明提供的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)的示意圖，該結(jié)構(gòu)包括第一納米線波導(dǎo)1、第二納米線波導(dǎo)2和微環(huán)諧振腔3，其中第一納米線波導(dǎo)1與第二納米線波導(dǎo)2互相平行，微環(huán)諧振腔3位于第一納米線波導(dǎo)1與第二納米線波導(dǎo)2之間，且微環(huán)諧振腔3與第一納米線波導(dǎo)1之間以及微環(huán)諧振腔3與第二納米線波導(dǎo)2之間均有一定的間隙，該間隙使得微環(huán)諧振腔3滿足臨界耦合條件，使得滿足微環(huán)諧振腔3諧振波長的光波能經(jīng)過第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2完全耦合進微環(huán)諧振腔3內(nèi)，在第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2的輸出端實現(xiàn)消光。第一納米線波導(dǎo)1或第二納米線波導(dǎo)2中傳輸有泵浦光，該泵浦光在高功率時在微環(huán)諧振腔3中發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，此時，微環(huán)諧振腔3的折射率會發(fā)生變化，并且微環(huán)諧振腔3的諧振波長會藍移，導(dǎo)致第一納米線波導(dǎo)1中的信號光在微環(huán)諧振腔3與第一納米線波導(dǎo)1間耦合區(qū)的透射率發(fā)生變化，通過觀察信號光在第一納米線波導(dǎo)1輸出端強度隨泵浦光強度的變化關(guān)系，可得到相應(yīng)的異或非邏輯關(guān)系。本實施例提供的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)制作在SOI襯底上，襯底硅7和埋氧層6是SOI襯底的一部分。納米線波導(dǎo)1、2和微環(huán)諧振腔3通過半導(dǎo)體工藝技術(shù)制作在SOI襯底上。納米線波導(dǎo)1、2和微環(huán)諧振腔3都是脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)，光波主要限制在內(nèi)脊區(qū)。圖1中納米線波導(dǎo)1、2和微環(huán)諧振腔3隆出的部分就是內(nèi)脊區(qū)。在納米線波導(dǎo)1、2和微環(huán)諧振腔3之間制作出合適的間隙4、5，使得微環(huán)諧振腔3滿足臨界耦合條件，使得滿足微環(huán)諧振腔3諧振波長的光波可以經(jīng)過納米線波導(dǎo)1、2完全耦合進微環(huán)諧振腔3內(nèi)，并且我們要求微環(huán)諧振腔3的Q值很高，其3dB帶寬很小。第一納米線波導(dǎo)1的輸入端為一Y型合束器，該Y型合束器的合束端與第一納米線波導(dǎo)1的本體相連，兩個分支(分支8和分支9)分別作為泵浦光和信號光的輸入端口。本實施例選用兩束線寬較寬的激光器分別作泵浦光1和泵浦光2，要求激光器的線寬可以覆蓋微環(huán)諧振腔3諧振波長藍移的波長范圍，保證微環(huán)諧振腔3諧振波長藍移后，泵浦光1和泵浦光2依然可以注入到微環(huán)諧振腔3中。泵浦光1、信號光和泵浦光2分別經(jīng)過Y型合束器的分支8、分支9和納米線波導(dǎo)2注入到硅基波導(dǎo)中。工作時，將泵浦光1和泵浦光2調(diào)制成歸零信號，并將其調(diào)節(jié)到微環(huán)諧振腔3初始諧振波長上，如圖2所示。將信號光調(diào)制成與泵浦光相同比特率的脈沖信號，并且將波長調(diào)節(jié)到微環(huán)諧振腔3藍移后的諧振波長上，如圖3所示，信號光波長就調(diào)節(jié)到泵浦光邏輯值為"0"和"1"時微環(huán)諧振腔3的諧振波長上，即綠色譜線對應(yīng)的諧振波長。當(dāng)兩束泵浦光功率同時較低，即邏輯值同時為"O"時，微環(huán)諧振腔3的諧振波長不發(fā)生變化。信號光偏離微環(huán)諧振腔3的諧振波長，其在微環(huán)諧振腔3和納米線波導(dǎo)1之間耦合區(qū)的透射率較高，在納米線波導(dǎo)1輸出端的輸出功率較高，此時對應(yīng)的邏輯值為"l"。當(dāng)兩束泵浦光功率不同時為高功率，其邏輯值為"0"和"1"或"1"和"0"時，耦合進微環(huán)諧振腔3中的泵浦光會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子。此時微環(huán)諧振腔3的折射率發(fā)生變化，其諧振波長藍移，并且與信號光波長相同。此時信號光在納米線波導(dǎo)1輸出端出現(xiàn)消光，對應(yīng)的邏輯值為"0"。當(dāng)兩束泵浦光功率同時較高，即邏輯值同時為"l"時，耦合進微環(huán)諧振腔3中的兩束泵浦光都會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，導(dǎo)致微環(huán)諧振腔3的折射率發(fā)生變化，諧振波長藍移。此時，微環(huán)諧振腔3中的光生由載流子濃度更多，材料的折射率變化更大，從而導(dǎo)致微環(huán)諧振腔3的諧振波長藍移量更大。藍移后的諧振波長在信號光波長的藍邊，與信號光波長偏離較遠。此時信號光在微環(huán)諧振腔3和納米線波導(dǎo)1之間耦合區(qū)的透射率較高，在納米線波導(dǎo)1輸出端的輸出功率較高，對應(yīng)的邏輯值為"l"。綜上所述，泵浦光功率與信號光的輸出功率之間的對應(yīng)關(guān)系可以構(gòu)成相應(yīng)的"異或非"邏輯關(guān)系，其"異或非"邏輯時序圖如圖4所示。以上所述的具體實施例，對本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和有益效果進行了進一步詳細說明，所應(yīng)理解的是，以上所述僅為本發(fā)明的具體實施例而已，并不用于限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)，所做的任何修改、等同替換、改進等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。權(quán)利要求一種基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)包括第一納米線波導(dǎo)(1)、第二納米線波導(dǎo)(2)和微環(huán)諧振腔(3)，其中第一納米線波導(dǎo)(1)與第二納米線波導(dǎo)(2)互相平行，微環(huán)諧振腔(3)位于第一納米線波導(dǎo)(1)與第二納米線波導(dǎo)(2)之間，且微環(huán)諧振腔(3)與第一納米線波導(dǎo)(1)之間以及微環(huán)諧振腔(3)與第二納米線波導(dǎo)(2)之間均有一定的間隙，該間隙使得微環(huán)諧振腔(3)滿足臨界耦合條件，使得滿足微環(huán)諧振腔(3)諧振波長的光波能經(jīng)過第一納米線波導(dǎo)(1)或第二納米線波導(dǎo)(2)完全耦合進微環(huán)諧振腔(3)內(nèi)，在第一納米線波導(dǎo)(1)或第二納米線波導(dǎo)(2)的輸出端實現(xiàn)消光。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米線波導(dǎo)(1)的輸入端為一Y型合束器，該Y型合束器的合束端與第一納米線波導(dǎo)(1)的本體相連，兩個分支分別作為泵浦光和信號光的輸入端口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米線波導(dǎo)(1)或第二納米線波導(dǎo)(2)中傳輸有泵浦光，該泵浦光在高功率時在微環(huán)諧振腔(3)中發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，此時，微環(huán)諧振腔(3)的折射率會發(fā)生變化，并且微環(huán)諧振腔(3)的諧振波長會藍移，導(dǎo)致第一納米線波導(dǎo)(1)中的信號光在微環(huán)諧振腔(3)與第一納米線波導(dǎo)(1)間耦合區(qū)的透射率發(fā)生變化，通過觀察信號光在第一納米線波導(dǎo)(1)輸出端強度隨泵浦光強度的變化關(guān)系，可得到相應(yīng)的異或非邏輯關(guān)系。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)在工作時，將信號光波長調(diào)整為微環(huán)諧振腔(3)諧振波長藍移后的諧振波長，將泵浦光的波長調(diào)整為微環(huán)諧振腔(3)的諧振波長，并調(diào)制成為歸零信號，同時也將信號光調(diào)制為相同比特率的脈沖信號序列；兩束泵浦光分別通過第一納米線波導(dǎo)(1)和第二納米線波導(dǎo)(2)耦合進入微環(huán)諧振腔(3)，當(dāng)兩束泵浦光功率同時較低，即邏輯值同時為"0"時，微環(huán)諧振腔(3)的諧振波長不發(fā)生變化；信號光偏離微環(huán)諧振腔(3)的諧振波長，其在耦合區(qū)的透射率較高，在第一納米線波導(dǎo)(1)輸出端的輸出功率較高，此時對應(yīng)的邏輯值為"l";當(dāng)兩束泵浦光功率不同時為高功率時，其邏輯值為"0"和"1"或"1"和"0"時，耦合進微環(huán)諧振腔(3)中的泵浦光會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子；此時微環(huán)諧振腔(3)的折射率發(fā)生變化，其諧振波長藍移，并且與信號光波長相同；此時信號光在第一納米線波導(dǎo)(1)輸出端出現(xiàn)消光，其輸出功率很低，對應(yīng)的邏輯值為"O";當(dāng)兩束泵浦光功率同時較高，即邏輯值同時為"l"時，耦合進微環(huán)諧振腔(3)中的兩束泵浦光都會發(fā)生雙光子吸收效應(yīng)，產(chǎn)生自由載流子，導(dǎo)致微環(huán)諧振腔(3)的折射率發(fā)生變化，諧振波長藍移；此時，產(chǎn)生的自由載流子濃度更多，微環(huán)諧振腔(3)的折射率變化更大，從而導(dǎo)致微環(huán)諧振腔(3)的諧振波長藍移量更大；藍移后的諧振波長在信號光波長的藍邊，與信號光波長偏離較遠，此時信號光在耦合區(qū)的透射率較高，因此其在納米線波導(dǎo)1輸出端的輸出功率較高，對應(yīng)的邏輯值為"1";因此，泵浦光功率與信號光的輸出功率之間的對應(yīng)關(guān)系可以構(gòu)成相應(yīng)的"異或非"邏輯對應(yīng)關(guān)系。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米線波導(dǎo)(D、第二納米線波導(dǎo)(2)和微環(huán)諧振腔(3)均由絕緣體上硅的頂層硅制作而成。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米線波導(dǎo)(D、第二納米線波導(dǎo)(2)和微環(huán)諧振腔(3)制作在砷化鎵材料襯底上。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述第一納米線波導(dǎo)(D、第二納米線波導(dǎo)(2)和微環(huán)諧振腔(3)均是脊型波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，其特征在于，該結(jié)構(gòu)適用于滿足單模傳輸條件的脊型或條形波導(dǎo)結(jié)構(gòu)。全文摘要本發(fā)明公開了一種基于微環(huán)諧振器結(jié)構(gòu)的全光邏輯異或非門結(jié)構(gòu)，該結(jié)構(gòu)包括第一納米線波導(dǎo)、第二納米線波導(dǎo)和微環(huán)諧振腔，其中第一納米線波導(dǎo)與第二納米線波導(dǎo)互相平行，微環(huán)諧振腔位于第一納米線波導(dǎo)與第二納米線波導(dǎo)之間，且微環(huán)諧振腔與第一納米線波導(dǎo)之間以及微環(huán)諧振腔與第二納米線波導(dǎo)之間均有一定的間隙，該間隙使得微環(huán)諧振腔滿足臨界耦合條件，使得滿足微環(huán)諧振腔諧振波長的光波能經(jīng)過第一納米線波導(dǎo)或第二納米線波導(dǎo)完全耦合進微環(huán)諧振腔內(nèi)，在第一納米線波導(dǎo)或第二納米線波導(dǎo)的輸出端實現(xiàn)消光。本發(fā)明利用微環(huán)諧振腔中的雙光子吸收效應(yīng)，實現(xiàn)了全光“異或非”的邏輯功能。文檔編號G02F1/365GK101794053SQ20101011570公開日2010年8月4日申請日期2010年3月1日優(yōu)先權(quán)日2010年3月1日發(fā)明者翟耀,陳少武申請人:中國科學(xué)院半導(dǎo)體研究所