Демонстрация и оптимизация сверхскоростного полностью оптического логического вентиля "И" с использованием четырехволнового смешения в полупроводниковом оптическом усилителе
Аннотация:
Предложен полностью оптический логический вентиль "И", основанный на четырехволновом смешении в полупроводниковом оптическом усилителе (ПОУ), интегрированном с оптическим фильтром. В предлагаемой схеме предпочтительная логическая функция может выполняться без использования непрерывного сигнала. Модифицированное нелинейное уравнение Шредингера используется для моделирования распространения волн в ПОУ. Оно учитывает все нелинейные эффекты, важные для импульсов пико- и субпикосекундной длительности, и решается конечно-разностным методом решения задачи распространения пучков. Показано, что оптимальный выходной сигнал с энергией 40 фДж может быть получен при скорости передачи данных 50 Гбит/с. При оптимизации производительности системы кроме нелинейных эффектов широко исследовались интерференция распространяющихся сигналов в ПОУ и влияние скорости передачи входных сигналов.
Ключевые слова:оптический логический вентиль, полупроводниковый оптический усилитель, четырехволновое смешение, нелинейные эффекты, конечно-разностный метод решения задачи распространения пучков, интерференционный эффект, скорость передачи.
PACS:42.79.Ta, 42.65.Ky, 42.55.Px
Поступила в редакцию: 25.03.2012 Исправленный вариант: 07.07.2012