(47-6) 06 * << * >> * Русский * English * Содержание * Все выпуски

Интерференционные логические элементы на основе фотонного кристалла с Y-образным дефектом
П.В. Мокшин 1, Д.Л. Головашкин 1,2, В.С. Павельев 1,2

1 Самарский национальный исследовательский университет имени академика С.П. Королёва,
443086, Россия, г. Самара, Московское шоссе, д. 34;
2 ИСОИ РАН – филиал ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН,
443001, Россия, г. Самара, ул. Молодогвардейская, д. 151

 PDF, 2213 kB

DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1293

Страницы: 895-900.

Аннотация:
В работе показана перспективность использования фотонного кристалла с Y-образным дефектом для построения интерференционных логических элементов, реализующих различные логические операции. Приведены результаты численного моделирования интерференционных логических элементов на основе такого фотонного кристалла, реализующих логические операции «И», «ИЛИ», «НЕ». Показана возможность построения интерференционных логических элементов, реализующих логическую операцию «ИЛИ-НЕ», на основе каскадирования интерференционных логических элементов, основанных на фотонных кристаллах с Y-образным дефектом. Показано отсутствие проблемы «неопределенности фазы» у построенного элемента.

Ключевые слова:
интерференционный логический элемент, численное моделирование, фотонный кристалл.

Благодарности
Работа выполнена в рамках научной программы Национального центра физики и математики (НЦФМ). Раздел “Заключение” написан при частичной поддержке Государственного задания ФНИЦ «Кристаллография и фотоника» РАН.

Цитирование:
Мокшин, П.В. Интерференционные логические элементы на основе фотонного кристалла с Y-образным дефектом / П.В. Мокшин, Д.Л. Головашкин, В.С. Павельев // Компьютерная оптика. – 2023. – Т. 47, № 6. – С. 895-900. – DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1293.

Citation:
Mokshin PV, Golovashkin DL, Pavelyev VS. Interference logic elements based on a Y-shaped defect photonic crystal. Computer Optics 2023; 47(6): 895-900. DOI: 10.18287/2412-6179-CO-1293.

References:
  1. Hussein HME, Ali TA, Rafat NH. New designs of a complete set of Photonic Crystals logic gates. Opt Commun 2018; 411: 175-181. DOI: 10.1016/j.optcom.2017.11.043.
  2. Vivien L, Pavesi L. Handbook of silicon photonics. Boca Raton, FL: Taylor & Francis Group LLC; 2016. ISBN: 978-1-4398-3611-8.
  3. Hopman WCL, et al. Focused ion beam scan routine, dwell time and dose optimizations for submicrometre period planar photonic crystal components and stamps in silicon. Nanotechnology 2007; 18(19): 195305. DOI: 10.1088/0957-4484/18/19/195305.
  4. Selvaraja SK, Jaenen P, Bogaerts W, Van Thourhout D, Dumon P, Baets R. Fabrication of photonic wire and
    crystal circuits in silicon-on-insulator using 193-nm optical lithography. J Lightw Technol 2009; 27(18): 4076-4083. DOI: 10.1109/JLT.2009.2022282.
  5. Serajmohammadi S, Absalan H. All optical nand gate based on nonlinear photonic crystal ring resonator. Inf Process Agric 2016; 3(2): 119-123.
  6. D'souza NM, Mathew V. Interference based square lattice photonic crystal logic gates working with different wavelengths. Opt Laser Technol 2016; 80: 214-219. DOI: 10.1016/j.optlastec.2016.01.014.
  7. Saidani N, Belhadj W, AbdelMalek F. Novel all-optical logic gates based photonic crystal waveguide using self imaging phenomena. Opt Quant Electron 2015; 47: 1829-1846. DOI: 10.1007/s11082-014-0047-4.
  8. Xiao-Wen S, et al. Design and analysis of logic NOR, NAND and XNOR gates based on interference effect. Quantum Electron 2018; 48(2): 178-183. DOI: 10.1070/QEL16452.
  9. Jiang Y-C, Liu S-B, Zhang H-F, Kong X-K. Realization of all optical half-adder based on self-collimated beams by two-dimensional photonic crystals. Opt Commun 2015; 348: 90-94. DOI: 10.1016/j.optcom.2015.03.011.
  10. Rani P, Kalra Y, Sinha RK. Realization of AND gate in Y shaped photonic crystal waveguide. Opt Commun 2013; 298-299: 227-231. DOI: 10.1016/j.optcom.2013.02.014.
  11. Li HH. Refractive index of silicon and germanium and its wavelength and temperature derivatives. J Phys Chem Ref Data 1993; 9: 561-658.
  12. Mokshin P, Golovashkin D, Pavelyev V, Yablokova L. Iterative approach based on the FDTD method for the design of metal-dielectric photonic crystal devices. 2022 VIII Int Conf on Information Technology and Nanotechnology (ITNT) 2022: 1-4. DOI: 10.1109/ITNT55410.2022.9848523.
  13. Yablonskiy SV. Introduction to discrete mathematics [In Russian]. Moscow: "Vysshaya Shkola" Publisher; 2008. ISBN: 978-5-06-005943-3.
  14. Zhang L, Li Q, Wang Q. 1-to-N beam splitter based on photonic crystal branched waveguide structure. Opt Laser Technol 2011; 43(7): 1325-1330.

© 2009, IPSI RAS
Россия, 443001, Самара, ул. Молодогвардейская, 151; электронная почта: journal@computeroptics.ru; тел: +7 (846) 242-41-24 (ответственный секретарь), +7 (846) 332-56-22 (технический редактор), факс: +7 (846) 332-56-20