Konstruktion von rein optischen Logikgattern mit mikrooptischen Resonatoren.

Es wird erwartet, dass rein optische Geräte wie logische Gatter mit optischen Mikroresonatoren aufgrund ihrer Vorteile wie geringer Stromverbrauch und Signalmultiplexing realisiert werden, aber komplexe optische Schaltungen müssen erst noch demonstriert werden. In dieser Studie wird eine ideale rein optische Logikgatterkonfiguration vorgeschlagen, um ein tatsächliches System zu konstruieren, bei dem die Eingangs-/Ausgangswellenlängen übereinstimmen und die Resonanzwellenlängen aller Resonatoren gemeinsam sind.

Das Grundelement des vorgeschlagenen Restlicht-Logikgatters ist ein Mikroringresonator des in Abb. 1 gezeigten Add-Drop-Systems. Das Prinzip des optischen Schalters, der dieses Element verwendet, wird im Folgenden dargestellt. λ1 weicht von der Resonatorwellenlänge ab, wenn kein Lichteingang vorhanden ist, aber wenn der Eingang eingeschaltet wird, stimmt die Resonanzwellenlänge des Resonators aufgrund des optischen Kerr-Effekts mit λ1 überein und das Eingangslicht λ1 wird auf der Tropfenseite ausgegeben (Abb. 1 (links)). Wenn nur λ2 eingeschaltet ist, dringt das Licht nicht in den Resonator ein und wird unverändert übertragen, da der Abstand zur Resonanzfrequenz zu groß ist (Abb. 1 (Mitte)). Wenn jedoch sowohl λ1 als auch λ2 eingeschaltet sind, stimmt die Resonanzfrequenz zunächst mit λ1 überein, was dazu führt, dass auch das Licht von λ2 in den Resonator eintritt, so dass die Resonanzfrequenz weiter moduliert wird, um mit λ2 übereinzustimmen, und nun das Licht von λ1 unverändert übertragen wird und das Licht von λ2 ausfällt.