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【24h】

MMI-based all-optical multi-input XOR and XNOR logic gates using nonlinear directional coupler

机译：使用非线性定向耦合器的基于MMI的全光多输入XOR和XNOR逻辑门

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We propose an all-optical 2-input XOR logic gate based on multimode interference and employ it as a basic structure in order to develop 3- and 4-input XOR logic gates. A 3 dB MMI coupler has been designed to be used as 2-input XOR logic gate. The integration of optical 2-input XOR gates encounters with the phase matching issues. Therefore, a nonlinear directional coupler is associated to produce a relative phase shift of n between the coupled and uncoupled branches. Such phase shift is cancelled with launching a simultaneous high intensity control field. Also, by assigning logic 1 to one of inputs in n-input XOR structure, the (n - 1)-input XNOR logic gate has been achieved. Two dimensional beam propagation method has been used to simulate and verify the performance of proposed all-optical 2-, 3- and 4-input XOR logic gates. Simulation results show that the proposed structure is almost insensitive to fabrication process tolerances.
机译：我们提出了一种基于多模干涉的全光2输入XOR逻辑门，并将其用作基本结构以开发3输入和4输入XOR逻辑门。设计了一个3 dB MMI耦合器，用作2输入XOR逻辑门。光学2输入XOR门的集成会遇到相位匹配问题。因此，非线性定向耦合器被关联以在耦合分支和非耦合分支之间产生n的相对相移。通过发射同时的高强度控制场，可以消除这种相移。另外，通过将逻辑1分配给n输入XOR结构中的一个输入，已经实现了（n-1）输入XNOR逻辑门。二维光束传播方法已用于模拟和验证所提出的全光2输入，3输入和4输入XOR逻辑门的性能。仿真结果表明，所提出的结构对制造工艺公差几乎不敏感。

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