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基于半导体光放大器的超高速全光异或门
  • ISSN号:1007-2276
  • 期刊名称:红外与激光工程
  • 时间:2012
  • 页码:3291-3297
  • 分类:TN248.4[电子电信—物理电子学]
  • 作者机构:[1]北京交通大学电子信息工程学院,北京100044
  • 相关基金:国家重点基础研究发展计划(20101CB328206);国家自然科学基金(60977033,61177082)
  • 相关项目:系列超宽带双芯光子晶体光纤及相关器件研究
中文摘要:

传统的基于半导体放大器的全光异或逻辑门,由于受SOA中长载流子寿命引起码型效应的影响,其工作速率的提升受到了限制。提出了一种基于MZI和体材料SOA中交叉增益调制的全光逻辑异或门的工作速率提升的实现方案。通过增加MZI两臂上SOA的长度和提高入射直流探测光功率,增强了直流探测光和数据光在较长的SOA中的相互作用,以减小超高速工作状态下SOA中的栽流子寿命,提升体材料SOA的工作速率,实现超高速XOR逻辑功能。研究表明,入射直流探测光功率的提升、SOA长度的增加、数据光峰值功率的提高及数据光脉宽的减少,可使XOR逻辑门的输出信号质量得到明显的提升,使全光异或逻辑门的工作速率可望达到1Tb/s。

英文摘要:

The bit rate of the traditional all-optical logic gates based on semiconductor optical amplifier (SOA) and Mach-Zehnder Interferometer (MZI) is limited by the long carrier lifetime in SOA. In this paper, an implement scheme of improving the bit rate of all-optical XOR logic gate based on a MZI and cross-gain modulation (XGM) in bulk SOAs is proposed. Through increasing the length of SOA in the two arms of MZI and injecting high power of CW probe light, high bit rate of all-optical XOR logic gate can be realized due to a decrease in the carrier lifetime of SOA by enhancing the interaction of CW probe light and date signal in long SOAs. Numerical results demonstrate that the quality of output signal in all-optical XOR gate can be obviously improved by using CW probe light with high power, long SOAs, high peak power and narrow pulse width of data signal. This scheme offers the possibility of implementing all-optical XOR functionality with high performance even at an ultrahigh bit rate, i.e. Tb/s.

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期刊信息
  • 《红外与激光工程》
  • 中国科技核心期刊
  • 主管单位:中国航天科工集团
  • 主办单位:天津津航技术物理研究所
  • 主编:张锋
  • 地址:天津市空港经济区中环西路58号
  • 邮编:300308
  • 邮箱:irla@csoe.org.cn
  • 电话:022-58168883 /4/5
  • 国际标准刊号:ISSN:1007-2276
  • 国内统一刊号:ISSN:12-1261/TN
  • 邮发代号:6-133
  • 获奖情况:
  • 1996年获航天系统第五次科技期刊评比三等奖,1998年获航天系统第六次科技期刊评比二等奖,1997-2001年在天津市科技期刊评估中被评为一级期刊
  • 国内外数据库收录:
  • 俄罗斯文摘杂志,荷兰文摘与引文数据库,美国工程索引,美国剑桥科学文摘,英国科学文摘数据库,日本日本科学技术振兴机构数据库,中国中国科技核心期刊,中国北大核心期刊(2004版),中国北大核心期刊(2008版),中国北大核心期刊(2011版),中国北大核心期刊(2014版),中国北大核心期刊(2000版)
  • 被引量:17466