本科生顾晓诚设计了基于叠层超材料相干控制的通信双波段全光逻辑门,被Optics Express接受出版!
发布时间:2024-11-05
在光纤通信网络中,多波段通信将大幅提升数据传输效率。本研究提出了一种基于相干完美吸收(CPA)原理的AU-SIO2-AU堆叠超材料结构,用于构建双波段全光逻辑门,能够在通信波长1310 nm和1550 nm处实现高对比度的逻辑操作。该设计创新性地打破了叠层的双重面对称性,通过优化非对称开口环(ASR)结构,进而在目标波长处产生强Fano共振模式,从而实现CPA效果。该结构利用入射光束的相位差和强度调制,成功实现了XOR、AND、OR和NOT等逻辑功能,通过级联可实现NXOR、NAND、NOR等更复杂逻辑。实验结果表明,设计的逻辑门在TE\TM模式下的入射偏角、光强波动等因素变化下均表现出优异的稳定性和高对比度,支持多频段高效调制,适用于全光纤通信网络中的数据处理。无论是在连续光还是短脉冲下,设计的器件均可对串行输入的多位逻辑信号进行飞秒级别的超快响应。该设计在光通信和全光数据处理设备领域具有广阔的应用潜力,尤其在多频段集成化和低功耗方面具有显著优势。该研究成果被美国光学学会Optics Express, 32, 44076-44093, 2024.(IF=3.2)接受出版!
全文链接 https://doi.org/10.1364/OE.543089