[发明专利]一种硅基电光逻辑或/或非门

权利要求书

1.一种硅基电光逻辑或/或非门，其特征在于包括两个结构相同的2×2MZI型电光开关和一个2×1MMI耦合器，所述的2×2MZI型电光开关在高电平时处于直通工作状态，在低电平时处于交叉状态，所述的2×2MZI型电光开关具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述的2×1MMI耦合器具有第一输入端、第二输入端和输出端，所述的两个结构相同的2×2MZI型电光开关分别为第一2×2MZI型电光开关和第二2×2MZI型电光开关；所述的第一2×2MZI型电光开关的第一输出端和所述的2×1MMI耦合器的第一输入端连接，所述的第一2×2MZI型电光开关的第二输出端和所述的第二2×2MZI型电光开关的第一输入端连接，所述的第二2×2MZI型电光开关的第一输出端和所述的2×1MMI耦合器的第二输入端连接，所述的2×1MMI耦合器的输出端为或逻辑输出端，所述的第二2×2MZI型电光开关的第二输出端为或非逻辑输出端。

2.根据权利要求1所述的一种硅基电光逻辑或/或非门，其特征在于所述的2×2MZI型电光开关包括两个结构相同的相移臂和两个结构相同的2×2MMI耦合器，所述的2×2MMI耦合器具有第一输入端、第二输入端、第一输出端和第二输出端，所述的两个结构相同的2×2MMI耦合器分别为第一2×2MMI耦合器和第二2×2MMI耦合器，所述的两个结构相同的相移臂分别为第一相移臂和第二相移臂；所述的第一2×2MMI耦合器的第一输入端为所述的2×2MZI型电光开关的第一输入端，所述的第一2×2MMI耦合器的第二输入端为所述的2×2MZI型电光开关的第二输入端，所述的第一2×2MMI耦合器的第一输出端通过所述的第一相移臂和所述的第二2×2MMI耦合器的第一输入端连接，所述的第一2×2MMI耦合器的第二输出端通过所述的第二相移臂和所述的第二2×2MMI耦合器的第二输入端连接，所述的第二2×2MMI耦合器的第一输出端为所述的2×2MZI型电光开关的第一输出端，所述的第二2×2MMI耦合器的第二输出端为所述的2×2MZI型电光开关的第二输出端。

3.根据权利要求2所述的一种硅基电光逻辑或/或非门，其特征在于所述的相移臂为矩形波导，所述的矩形波导包括波导主体和衬底，所述的波导主体包括芯层和包覆在所述的芯层外侧的包层，所述的衬底固定在所述的包层的底部，所述的包层的材料为纯二氧化硅，所述的芯层包括从上到下依次连接的上层、中间层和下层，所述的上层和所述的下层的厚度相等且其材料均为硅，所述的中间层由三片厚度相同的石墨烯片和四片厚度相同的电介质片组成，每相邻两片所述的电介质片之间插入一片所述的石墨烯片。

4.根据权利要求3所述的一种硅基电光逻辑或/或非门，其特征在于所述的上层和所述的下层的厚度均为170nm；所述的石墨烯片的厚度为0.34nm；所述的电介质片的材料为二氧化铪，所述的电介质片的厚度为5nm。