[发明专利]基于细菌视紫红质分子材料的并行光子逻辑非门装置

摘要

本发明公开了一种细菌视紫红质材料制作的光子逻辑非门装置，包括调制光源、调制扩束镜、调制滤波器、调制准直镜、电寻址空间光调制器、调制成像镜头、全反射镜、信号成像镜头、窄带反射镜、细菌视紫红质分子膜器件、信号准直镜、信号滤波器、信号扩束镜、信号光源和底板构成；细菌视紫红质是来自嗜盐菌的细胞膜上的一种光敏蛋白分子，嗜盐菌能够生活在自然界极其恶劣的盐田环境中，繁殖能力很强，使得材料来源不受限制，本发明利用细菌视紫红质材料制作的高分辨光子逻辑非门装置具有分辨率高，响应速度快，对比度高，感光灵敏度高，循环使用次数多，材料成本低等方面的优势，能够满足目前超高密度信息存储和大容量信息处理的需要。

主权项

1.一种细菌视紫红质材料制作的光子逻辑非门装置，其特征在于，该逻辑非门装置包括，调制光源【1】、调制扩束镜【2】、调制滤波器【3】、调制准直镜【4】、电寻址空间光调制器【5】、调制成像镜头【6】、全反射镜【7】、信号成像镜头【8】、窄带反射镜【9】、细菌视紫红质分子膜器件【10】、信号准直镜【11】、信号滤波器【12】、信号扩束镜【13】、信号光源【14】和底板【15】构成；在底板【15】上一条水平光轴的左侧安装有调制光源【1】、右侧安装有全反射镜【7】，调制光源【1】发射的光为单色光；全反射镜【7】与窄带反射镜【9】位于同一条垂直光轴上，在调制光源【1】与全反射镜【7】之间依次安装有调制扩束镜【2】、调制滤波器【3】、调制准直镜【4】、电寻址空间光调制器【5】、调制成像镜头【6】；窄带反射镜【9】与信号光源射出的光轴方向的夹角为135°，全反射镜【7】与调制光源【1】光轴方向的夹角为45°；窄带反射镜【9】用于反射来自调制光的光束，其反射中心波长为调制光源的发射波长，其带宽小于50nm，来自信号光的光束可以完全通过它；电寻址空间光调制器5可将外部引入的电信号变成二维空间的调制信号，从而对来自调制光源的光束进行空间多通道调制，其通道的数量由电寻址空间光调制器【5】本身的空间分辨率决定；调制光源【1】所发射的光束经调制扩束镜【2】会聚后扩束、经过调制扩束镜【2】的焦点位置处所置的调制滤波器【3】，再经过调制准直镜【4】后，变为一束直径与细菌视紫红质分子膜器件【10】有效工作面积相同的准直光束，经过电寻址空间光调制器【5】调制后，再通过调制成像透镜【6】，及全反镜【7】的90°光路调整，入射到45°窄带反射镜【9】，由此光路入射的光垂直成像到细菌视紫红质分子膜器件【10】上；由信号光源【14】发出的光经过调制光的作用后，携带了调制信息，形成二维分布的多通道的光调制光信号，并经过的45°窄带反射镜【9】及信号成像镜头【8】射出，在信号成像镜头【8】的像面位置为接口位置，即该细菌视紫红质光子非门装置的输出面；在底板【15】上与上述一条水平光轴平行的另一条水平光轴的左侧安装有信号光源【14】、右侧安装有信号成像镜头【8】，信号光源【14】发射的光为单色光；信号光源【14】射出的光轴方向与一条水平光轴相重合，在信号光源【14】与信号成像镜头【8】之间信号光源【14】射出的光轴方向上依次安装有信号扩束镜【13】、信号滤波器【12】、信号准直镜【11】、细菌视紫红质分子膜器件【10】、窄带反射镜【9】；信号光源【14】所发射的光束经信号扩束镜【13】会聚后扩束、经过信号扩束镜【13】的焦点位置处所置的信号滤波器【12】、再经过信号准直镜【11】变为一束直径与细菌视紫红质分子膜器件【10】有效工作面积相同的准直光束，并通过细菌视紫红质分子膜器件【10】、窄带反射镜【9】及信号成像镜【8】射出。