Construcción de puertas lógicas totalmente ópticas mediante resonadores microópticos.

Se espera que los dispositivos totalmente ópticos, como las puertas lógicas que utilizan microrresonadores ópticos, se hagan realidad debido a sus ventajas, como el bajo consumo de energía y la multiplexación de señales, pero los circuitos ópticos complejos aún no se han demostrado. En este estudio se propone una configuración ideal de puerta lógica totalmente óptica para construir un sistema real en el que las longitudes de onda de entrada/salida coinciden y las longitudes de onda de resonancia de todos los resonadores son comunes, y se demuestra numéricamente su funcionamiento.

El elemento básico de la puerta lógica de luz residual propuesta es un microrresonador de anillo de adición que se muestra en la Fig. 1. A continuación se presenta el principio del conmutador óptico que utiliza este elemento. λ1 se desvía de la longitud de onda del resonador cuando no hay entrada de luz, pero cuando se conecta la entrada, la longitud de onda resonante del resonador coincide con λ1 debido al efecto óptico Kerr y la luz λ1 de entrada sale por el lado de la gota (Fig. 1 (izquierda)). Cuando sólo está activado λ2, la luz no entra en el resonador y se transmite tal cual porque la separación de la frecuencia de resonancia es demasiado grande (Fig. 1 (centro)). Sin embargo, cuando tanto λ1 como λ2 están encendidas, la frecuencia de resonancia coincide primero con λ1, lo que hace que la luz de λ2 también entre en el resonador, de modo que la frecuencia de resonancia se modula aún más para coincidir con λ2 y ahora la luz de λ1 se transmite tal cual y la de λ2 se deja caer.