[发明专利]光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门

权利要求书

1.一种光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，包括光子晶体结构，所述光子晶体结构由第一光子晶区、第二光子晶区、光信号输入端a和b、光信号输出端A和B组成；

其中：所述光信号输入端a和b均位于光子晶体结构的一端，所述信号输入端a与第一光子晶区连接；

所述光信号输入端b与第二光子晶区连接；

所述光信号输出端A和B对映的位于光信号输入端的另一端；

所述第一光子晶区与第二光子晶区沿45°方向斜边连接，形成微腔结构；其中，

所述光约化频率为0.255-0.3范围内，光信号输入端a和/或光信号输入端b为0dB时，可以实现逻辑与门的功能；

所述光约化频率为0.23-0.2549范围内，光信号输入端a和/或光信号输入端b为0dB时，可以实现逻辑或非门的功能。

2.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，所述第一光子晶区为220nm厚硅板，光子晶体为正方晶格，晶格常数为d，空气孔半径为r1；r1大小为0.24d。

3.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，所述第二光子晶区为220nm厚硅板，光子晶体为正方晶格，晶格常数为d，空气孔半径为r2；r2大小为0.36d。

4.根据权利要求1所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，所述第二光子晶区的结构为矩形并等腰直角三角形；所述矩形结构内以信号输入端a口为起点设有一条45°斜列，所述等腰直角三角形结构近光信号输出端。

5.根据权利要求4所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，所述45°斜列上均匀排布有空气孔半径为r1和r2的2种空气孔；所述r2的正方晶格以等腰直角三角形结构的垂线与45°斜列交点为中心点，两边分别设置1个r2的空气孔。

6.根据权利要求1-5任一所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，所述光子晶体为2k×(2k+3)的阵列结构，k为大于或等于3的整数。

7.权利要求1-6任一所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门的操作方法，其特征在于，在一定光约化频率范围下，通过调控光子晶体结构中光信号输入端a或/和光信号输入端b，实现逻辑门与/或非的功能。

8.根据权利要求7所述的光子晶体全光可控式“与/或”逻辑门，其特征在于，光约化频率为光子晶体晶格常数d与光波长度λ的比值。