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1、東南大學碩士學位論文硅基多縫納米線定向耦合器光波特性的表征、模擬及其在全光邏輯門中的應用研究姓名:李文亮申請學位級別:碩士專業(yè):電子科學與技術(shù);物理電子學指導教師:肖金標20120514AbstractAll—opticallogicgatesarekeyphotonicsdevicesforbuildingfuturehi曲一capacityandultrahigh—speedopticalcommunicationnetwork,o
2、pticalcomputingandall—opticalsignalprocessingsystem,inwhichtheyperformarangeofessentialopticalsignalprocessingfunctionssuchaslabelswapping,dataencodingandencryption,paritychecking,headerrecognition,decisionmaking,demulti
3、plexingandSOonDirectionalcouplerisoneofthemostrepresentativeopticalelementsthatcanbeusedforvariousall—opticalsignal—processingoperationsInthisthesis,anovelschemeforallopticallogicgatesbasedonthedirectionalcouplerispropos
4、ed,wherethedirectionalcouplerisbasedonmultipleslottedsiliconwireswiththeKerrtypenonlinearitymaterialfilledinslotregionsNOTOR,andANDlogicgatesCanberealizedbyasingleopticaldirectionalcouplerconfigurationTheopticalcharacter
5、isticsofthelinearopticaldirectionalcouplercomposedoftriple—slottedsiliconwiresarethoroughlyanalyzedbyusingafullvectorialfiniteelementmethodandfull—vectorialbeampropagationmethodThecouplinglengthofthedirectionalcouplerasf
6、unctionsofthestructuralparametersisobtainedandthestrongly—hybridnatureoftheguided—modesiseffectivelydemonstratedTheresultsshowthatproperlychoosingthestructuralandmaterialparameters,couplinglengthsforbothpolarizedmodesare
7、thesame,sopolarization—independentdirectionalcouplerscanberealizedBesides,theinfluenceofthestructuralparametersonthebirefringentbehaviorsandthecouplingefficiencyarealsopresentedThesimulationresultscallbeusedinapplication
8、sBasedontheaboveanalysisofthelineardirectionalcouplerthenonlinearperformancesofthenonlineardirectionalcouplerwiththeKerrtypenonlinearitymaterialfilledinslotregionsarestudiedTheinfluenceonthefieldconfinementofthevariation
9、ofthestructuralparametersisinvestigatedTheminimumeffectiveareacanbeachievedbyoptimizingthestructureproperlytoenhancetheKerrnonlineareffectsofthesiliconwiresOntheconditionthatthedirectionalcouplerCanrealizepolarizationind
10、ependentoperationinlinearregime,wefurtherstudyitsunusualnonlinearswitchingpropertiesandthetransmissioncharacteristicsoflightwaveindifferentpolarizationstatesThesinglenonlineardirectionalcouplerbasedontriple—slottedsilico
11、nwiresisutilizedtoconstructallopticallogicgatesByproperlychoosingpolarizationstatesoftheinjectedfieldsanditsinput/outputchannels,theBooleanlogicoperationsNOTORandANDcanbeachievedKeywords:directionalcouplers,siliconnanowi
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