High performance integrated photonic circuit based on inverse design method

光子集成电路 光子学 能源消耗 超短脉冲 集成电路 电子工程 计算机科学 电子线路 逻辑门 和大门 光电子学 材料科学 物理 电气工程 光学 工程类 激光器
作者
Huixin Qi,Zhuochen Du,Xiaoyong Hu,Jiayu Yang,Saisai Chu,Qihuang Gong
出处
期刊:Opto-Electronic Advances [Opto-Electronic Advances]
卷期号:5 (10): 210061-210061 被引量:45
标识
DOI:10.29026/oea.2022.210061
摘要

The basic indexes of all-optical integrated photonic circuits include high-density integration, ultrafast response and ultra-low energy consumption. Traditional methods mainly adopt conventional micro/nano-structures. The overall size of the circuit is large, usually reaches hundreds of microns. Besides, it is difficult to balance the ultrafast response and ultra-low energy consumption problem, and the crosstalk between two traditional devices is difficult to overcome. Here, we propose and experimentally demonstrate an approach based on inverse design method to realize a high-density, ultrafast and ultra-low energy consumption integrated photonic circuit with two all-optical switches controlling the input states of an all-optical XOR logic gate. The feature size of the whole circuit is only 2.5 μm × 7 μm, and that of a single device is 2 μm × 2 μm. The distance between two adjacent devices is as small as 1.5 μm, within wavelength magnitude scale. Theoretical response time of the circuit is 150 fs, and the threshold energy is within 10 fJ/bit. We have also considered the crosstalk problem. The circuit also realizes a function of identifying two-digit logic signal results. Our work provides a new idea for the design of ultrafast, ultra-low energy consumption all-optical devices and the implementation of high-density photonic integrated circuits.
最长约 10秒,即可获得该文献文件

科研通智能强力驱动
Strongly Powered by AbleSci AI
科研通是完全免费的文献互助平台,具备全网最快的应助速度,最高的求助完成率。 对每一个文献求助,科研通都将尽心尽力,给求助人一个满意的交代。
实时播报
2秒前
盛夏发布了新的文献求助10
3秒前
3秒前
4秒前
天真烨磊完成签到 ,获得积分10
7秒前
硕心完成签到,获得积分10
7秒前
WWW发布了新的文献求助10
7秒前
桐桐的应助被MXL采纳,获得10
8秒前
羽毛笔完成签到,获得积分10
8秒前
阳光紫萱关注了科研通微信公众号
8秒前
顺其自然_666888完成签到,获得积分10
9秒前
10秒前
Liu发布了新的文献求助10
10秒前
10秒前
Aria发布了新的文献求助20
11秒前
呆萌的忆山完成签到,获得积分10
11秒前
拼搏念蕾完成签到 ,获得积分10
11秒前
吃多了胖完成签到,获得积分10
11秒前
结实乐曲完成签到,获得积分10
12秒前
12秒前
StanLee发布了新的文献求助10
14秒前
15秒前
LY发布了新的文献求助10
17秒前
852的应助被Aurora.H采纳,获得30
18秒前
wlx发布了新的文献求助10
18秒前
科目三的应助被李子木采纳,获得10
19秒前
syq完成签到,获得积分10
20秒前
俄空军完成签到,获得积分10
21秒前
打打的应助被西北一枝花采纳,获得30
22秒前
null的应助被Wang采纳,获得10
22秒前
24秒前
25秒前
热情的乐荷完成签到,获得积分10
25秒前
超飞完成签到,获得积分10
26秒前
其7完成签到,获得积分10
26秒前
wlx完成签到,获得积分10
27秒前
loom发布了新的文献求助10
28秒前
28秒前
29秒前
YMY完成签到,获得积分10
30秒前
高分求助中
(应助此贴封号)【重要!!请各用户(尤其是新用户)详细阅读】【科研通的精品贴汇总】 10000
拉伸高分子熔体中缠结行为的模拟和小角中子散射研究 1080
Encyclopedia of Modern Artificial Intelligence 1000
Особенности технологий и методов информационно-психологических войн СССР с Великобританией и США в период 1939-1953 гг 1000
Analyses de reconnaissances de dettes passées devant les échevins d'Ypres (1249-1291) 600
Cellulose and Cellulose Derivatives: Synthesis, Modification and Applications 600
Experimentelle und numerische Modellierung des dynamischen Trag- und Verformungsverhaltens von hochflexiblen Schutzsystemen gegen Steinschlag 500
热门求助领域 (近24小时)
化学 材料科学 医学 生物 纳米技术 计算机科学 工程类 有机化学 化学工程 生物化学 物理 复合材料 内科学 催化作用 光电子学 人工智能 细胞生物学 无机化学 物理化学 数学
热门帖子
关注 科研通微信公众号,转发送积分 8147995
求助须知:如何正确求助?哪些是违规求助? 9545862
关于积分的说明 21671772
捐赠科研通 7734989
什么是DOI,文献DOI怎么找? 3423733
关于科研通互助平台的介绍 2548672
邀请新用户注册赠送积分活动 2466680