Wenn ein optischer Impulszug geliefert wird, verursacht ein durch Zwei-Photonen-Absorption (TPA) induziertes Pumpen beträchtliche und schnelle Verstärkungs- und Phasenverschiebungen in dem Trägerreservoir-Halbleiter-Optikverstärker (CR-SOA).
Kürzlich haben Amer Kotb und Li Wei vom Changchun Institute of Optics, Fine Mechanics and Physics (CIOMP) der Chinesischen Akademie der Wissenschaften und Kyriakos Zoiros von der Democritus University of Thrace in Griechenland die physikalischen Vorteile von TPA mit denen von CR kombiniert. SOAs zur theoretischen Implementierung rein optischer XOR-, AND-, NOR-, OR-, NAND- und XNOR-Logikgatter mit einer Datenrate von 320 Gb/s.
Diese Studie wurde veröffentlicht in Optik. Bisher wurde die Leistung der untersuchten Logikgatter noch nie unter Verwendung von CR-SOAs mit induziertem TPA bei 320 Gb/s untersucht.
Das Mach-Zehnder-Interferometer, das zwei symmetrische CR-SOAs in seinen beiden Armen aufweist, wird verwendet, um die XOR-, AND-, NOR-, NAND- und XNOR-Logikgatter zu implementieren, während das OR-Logikgatter durch Kombination eines CR-SOA aufgebaut wird mit verzögertem Interferometer. Die Leistung der Gatter wurde anhand des Qualitätsfaktors (QF) und der dazugehörigen Bitfehlerrate (BER) bewertet.
Die Forscher verglichen ihre Arbeit auch mit den berichteten Schemata zur theoretischen Implementierung der betrachteten Logikgatter, die (CR)-SOAs mit unterschiedlichen Geschwindigkeiten verwenden.
Die Simulationsergebnisse zeigen, dass diese Logikgatter bei 320 Gb/s mit weitaus besserem QF und BER implementiert werden können, wenn TPA in CR-SOAs berücksichtigt wird, während dies ohne TPA nicht möglich ist, da die Metriken ernsthaft verschlechtert sind.
Amer Kotb et al., rein optische 320-Gb/s-Logikoperationen basierend auf Zwei-Photonen-Absorption in optischen Trägerreservoir-Halbleiterverstärkern, Optik (2022). DOI: 10.1016/j.ijleo.2022.169494