Моделирование использующих полностью оптические частотно- кодированные дибиты универсальных логических элементов НЕ-И и НЕ-ИЛИ на основе отражательного полупроводникового оптического усилителя и мультиплексора ввода-вывода

Sarkar P. P., Ghosh B., Patra Sankar Narayan

Полный текст на elibrary.ru

Публикация в Journal of Optical Technology

Ссылка для цитирования:

P. P. Sarkar, B. Ghosh, S. Sankar Narayan Patra Simulative study of all optical frequency encoded dibit based universal NAND and NOR logic gates using a reflective semiconductor optical amplifier and an add/drop multiplexer [на англ. яз.] // Оптический журнал. 2016. Т. 83. № 4. С. 80–87.

P. P. Sarkar, B. Ghosh, S. Sankar Narayan Patra Simulative study of all optical frequency encoded dibit based universal NAND and NOR logic gates using a reflective semiconductor optical amplifier and an add/drop multiplexer [in English] // Opticheskii Zhurnal. 2016. V. 83. № 4. P. 80–87.

Ссылка на англоязычную версию:

P. P. Sarkar, B. Ghosh, and S. Sankar Narayan Patra, "Simulative study of all optical frequency encoded dibit based universal NAND and NOR logic gates using a reflective semiconductor optical amplifier and an add/drop multiplexer," Journal of Optical Technology. 83(4), 257-262 (2016). https://doi.org/10.1364/JOT.83.000257

Аннотация:

В последнее время оптические устройства, благодаря повышенной скорости обработки информации, зарекомендовали себя как мощные и многообещающие кандидаты на создание логических устройств, оптических компьютеров и коммуникационных устройств. Для работы систем обработки частотно-кодированных данных основную роль играют оптические логические элементы, основанные на принципе частотного преобразования в некоторых нелинейных материалах. В ряде работ обсуждаются точностные преимущества логики, основанной на использовании двухбитовых комбинаций. При этом логические операции выполняются с использованием дибитового представления, со свойственным последнему преимуществом высокой скорости операций и уменьшением цифровых ошибок. В работе, с учетом этих свойств, предложены использующие частотно-кодированные дибиты, полностью оптические универсальные логические элементы НЕ-И и НЕ-ИЛИ, на основе отражательного полупроводникового оптического усилителя и мультиплексора ввода-вывода, и соответствующего устройства контроля дибитов. Моделирование с использованием пакета MATLAB (R2008a) подтвердило работоспособность системы.

Ключевые слова:

оптические вычисления; нелинейная оптика; отражательный полупроводниковый оптический усилитель; мультиплексор ввода-вывода; дибитовые оптические логические элементы; графическая среда имитационного моделирования Simulink

Коды OCIS: 190.0190, 190.4360

Список источников:

1. Mukhopadhyay S. Role of optics in super-fast information processing // Indian Journal of Physics. 2010. V. 84. № 8. P. 1069–1074.
2. Ghosh A.K., Bhattacharya A., Raul M., Basuray A. Trinary arithmetic and logic unit (TALU) using savart plate and spatial light modulator (SLM) suitable for optical computation in multivalued logic // Optics & Laser Technology. 2010. V. 44. № 5. P. 1583–1592.
3. Sarkar P.P., Satpati B., Mukhopadhydy S. Verification of all optical frequency encoded OR logic operation with its simulated result // International Journal of Electronics & Communication Technology. 2013. V. 4. № 1. Spl. 1. P. 86–88.
4. Dutta S., Mukhopadhyay S. Alternating approach of implementing frequency encoded all-optical logic gates and flipflop using semiconductor optical amplifier // Optiс International Journal for Light and Electron Optics. 2011. V. 122. № 12. P. 1088–1094.
5. Pratim S.S., Satpati B., Mukhopadhyay S. New simulative studies on performance of semiconductor optical amplifier based optical switches like frequency converter and add-drop multiplexer for optical data processors // Journal of Optics. 2013. V. 42. № 4. P. 360–366.
6. Guo L.Q., Connelly M.J. A poincare approach to investigate nonlinear polarization rotation in semiconductor optical amplifiers and its applications to alloptical wavelength conversion // Proc. of SPIE. 2007. P. 678325.
7. Jin H.Q., He J.R., Cai Z.B., Liang J.C., Yi L. Analytical traveling wave and soliton solutions of the generalized non autonomous nonlinear Schrödinger equation with an external potential // Indian Association for the Cultivation of Science 2013.10.1007/s12648-013-0367-4. P. 1243–1250.
8. Bijan Ghosh, Radha Raman Pal, Sourangshu Mukhopadhyay. An all-optical integrated system for implementing arithmetic operation in 2’s complement method with the active participation of non-linear material based switches // Indian J. Phys. 2010. V. 84 (8). P. 1101–1109.
9. Garai S.K., Mukhopadhyay S. A method of optical implementation of frequency encoded different logic operations using second harmonic& difference frequency generation techniques in non-linear material // OPTIC. Opt. Int. J. Light Electron Opt. (Elsevier). 2010. V. 121(8). № 4. P. 715–721.
10. Mukhopadhyay S. Binary optical data subtraction by using a ternary dibit representation technique in optical arithmetic problems // Appl. Opt. 1992. V. 31.23. P. 4622–4627.
11. Ghosh Bijan, Sourangshu Mukhopadhyay. A novel realization of all-optical dibit represented frequency encoded Boolean and quaternary inverters without switching device // Optic International Journal for Light and Electron Optics. 2013. P. 4813–4815.
12. Sarkar P.P., Satpati B., Mukhopadhyay S. Analytical and simulative studies on optical NOR and controlled NOR logic gates with semiconductor optical amplifier // Optic International Journal for Light and Electron Optics. 2014. V. 125 (3). P. 1333–1336.

13. Kim H., Kwon B.H., Suh M., Kang D.S., Kim Y., Jeon D.Y. Degradation characteristics of red light-emitting CuInS2/ZnS quantum dots as a wavelength converter for LEDs // Electrochemical and Solid-State Letters. 2011. V. 1410. P. 55–57.
14. Singh, Shree Prakash, Subrat Kar, Jain V.K. Performance of all-optical WDM network in presence of fourwave mixing, optical amplifier noise and wavelength converter noise // Fiber and Integrated Optics. 2007. V. 26. № 2. P. 79–97.
15. Mohammed A.E.N.A., El-Halawany M.M., Zaki Rashed A.N., Eid M.M. Optical add drop multiplexers with UW-DWDM technique in metro optical access communication networks // Nonlinear Optics, Quantum Optics: Concepts in Modern Optics. 2012. V. 42(2). P. 145.
16. Rashed, Ahmed Nabih Zaki. Optical add drop multiplexer (OADM) based on dense wavelength division multiplexing technology in next generation optical networks // Electrical and Electronic Engineering. 2011. V. 1.1. P. 24–32.