《表1 或门真值表：二维光子晶体全光逻辑门的设计与仿真》

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《二维光子晶体全光逻辑门的设计与仿真》

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为了设计基于光子晶体的光逻辑或门，在完整光子晶体中通过直接移除介质柱制作2条输入波导、1条输出波导、1个3×3的环形腔和1个微腔，微腔半径rc=0.06a，结构如图2所示，该器件的尺寸为9.35μm×9.35μm。利用Lumerical软件对其结构进行扫描分析，得到图3所示的场分布图和图4所示的输出端透射率分布图。结果显示，当端口A、B均有光入射时，其输入信号分别用IA、IB表示，与环形腔耦合频率相同的光波将被耦合进入谐振腔内，一条在环形腔中沿顺时针方向运动，另一条沿逆时针方向运动，因为两束光经过的路径相同，因此相位也相同，这样这两束光波在输出端产生相长干涉，从而实现逻辑“1”输出；当只有一个端口有光入射时，一部分沿顺时针方向传播，一部分沿逆时针方向传播，最终在输出端相遇，由于顺时针和逆时针之间光程差为2a，为偶数倍π的相位差，从而发生相长干涉，因此输出端实现逻辑“1”输出。其输出时间响应为98fs。从表1可以看出，只要有一个信号从输入端输入，则输出端透射率大于0.4，输出逻辑“1”，符合或门的逻辑功能。