光学克尔双稳态存储器的分析。

研究

光学克尔双稳态存储器的分析。

为了实现极其节能的光存储器

在田边实验室,正在进行使用光学谐振器的全光开关和存储器的研究。通过使用这些设备将现有的电路替换成光路,未来可以实现节能的信号处理。在这项研究中,我们对使用硅藻土微光共振器的全光存储器进行了理论研究。

众所周知,全光存储器可以通过动态地操纵光学谐振器中的折射率来实现。在谐振器中操纵折射率的最佳节能方法是使用光学克尔效应,它不涉及光学吸收,但这种效应引起的折射率变化很小,使其难以使用。

在这项研究中,使用数值分析(图1),结合耦合模式理论和有限元方法(图2),研究了在硅藻土微光共振器上实现光学克尔双稳态记忆的必要条件。数值分析的结果表明,谐振器和锥形光纤之间的耦合必须调整到一个适当的值,才能在硅藻土微光谐振器上获得光学克尔双稳态记忆,这是在实验中获得光学克尔双稳态记忆的一个重要发现。

本研究的部分内容由战略信息与通信研发促进计划(SCOPE)资助。它也得到了佳能基金会的财政支持。

图1 (a) 耦合模式理论中使用的计算模型,通常用于分析谐振器的输入和输出,假设为4端口输入和输出。 (b) 有限元模型。彩图显示了硅藻土谐振器截面上的光强分布。

图2 (a)由于光学克尔效应造成的双稳态现象。当耦合很弱时,双稳态的形状在热的影响下会崩溃。 (b) 光学克尔双稳态存储器的操作。可以看出,在弱耦合条件下,存储器不能正常工作。

这些结果发表在《美国光学学会杂志》B29, 3335-3343(2012)。