导读:本文包含了全光逻辑运算论文开题报告文献综述及选题提纲参考文献，主要关键词:垂直腔表面发射激光器,偏振转换,逻辑门,混沌同步
全光逻辑运算论文文献综述
罗伟[1]（2017）在《可控的全光混沌逻辑运算和实时混沌雷达测距》一文中研究指出垂直腔表面发射激光器(VCSEL),作为微型腔激光器之一,具有很多优点:低制造成本,低阈值电流,结构紧凑,圆形输出光束轮廓和大规模集成。基于外部光注入或光反馈的VCSEL,作为混沌激光光源,可以很容易产生非常大的带宽和高维的混沌信号,并且具有很强的抗干扰能力。它可广泛应用于混沌光学传感、光学逻辑门和混沌计算、高速率随机码产生、混沌保密通信、激光混沌雷达测距等领域。当外部光注入VCSEL混沌系统应用于全光混沌逻辑门和激光混沌雷达测距时,一些关键技术和物理机制需要亟待解决和突破,为此,在本文中,我们做了一些创新性研究工作,其内容主要如下:(1)基于外光注入VCSEL偏振转换机制,以及新的电光调制理论,将激光器输出的两个线性偏振光作为两个逻辑输出。在电光调制作用下,其中一个逻辑输出与另一个逻辑输出之间实现逻辑非运算。对于相同的逻辑输入信号,通过控制两个逻辑输入信号间外加电场的逻辑操作,在光域内实现了各种数字信号处理(AND,OR,XNOR,NAND,NOR和XOR)。在此基础上,进一步实现了半加法器逻辑运算。该工作在论文的第叁章完成。(2)基于注入光场的频率失谐,利用偏振双稳态动力学特性,在级联外部注入VCSEL中,实现了可靠的全光逻辑门。这里,两个逻辑输入通过来自于可调谐连续波(CW)激光器的频率失谐来编码。逻辑输出从光注入VCSEL的两个正交偏振光来译码。对于同样的逻辑输入,在电光调制下,通过控制外电场的逻辑操作,实现了不同的全光逻辑数字处理(NOT,AND,NAND,XOR,XNOR,OR,NOR)。使用广义混沌同步机制,我们也探索它们的延时存储。同时,为了量化这些逻辑门的可靠性,进一步论述了它们的成功概率。该工作在论文的第四章完成。(3)基于驱动-响应VCSEL的混沌同步系统,根据完全混沌同步原理和希尔伯特相位变换原理,我们提出了一个新颖的混沌激光雷达实时多目标测距方案。在此方案中,利用周期性极化铌酸锂晶体的线性电光效应,我们分别在驱动和响应部分对激光器输出的x和y偏振分量进行电光调制,使两偏振分量处于稳定的混沌同步状态。同时探讨了当两偏振分量混沌雷达达到上述同步条件时,系统关键参数(如偏置电流、外加电场、信道延时)的取值范围。在稳定的完全混沌同步条件下,x和y混沌偏振分量作为混沌雷达源,分别对两个不同位置目标进行测距。结果表明,待测目标的测量距离实时稳定性好,只有轻微瞬时抖动,其精度达到毫米量级;两偏振分量的信噪比较高且实时稳定性好,目标测距相对误差较小,在2.7%以内。该工作在论文的第五章完成。(本文来源于《五邑大学》期刊2017-06-08）
何昊[2]（2012）在《DPSK信号的全光数字逻辑运算研究》一文中研究指出适用于先进调制格式的高速全光数字逻辑运算是超高速大容量超长距离全光通信网络的关键技术。半导体光放大器（SOA）因为具备良好的非线性特性，并且具有可集成性，适合用来制作全光逻辑功能器件，从而得到了广泛的应用。本文在国家自然科学基金资助面上项目（60877056）、国家杰出青年科学基金资助项目（61125501）、国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2011CB301704）的支持下，依托实验室的40Gbit/s高速光通信平台和超快SOA对归零码差分相移键控信号（RZ-DPSK）的逻辑最小项、最大项等基本逻辑单元的构建以及全光可重构全加器和全减器进行了理论和实验研究，取得了一定的研究成果。主要内容及研究成果如下：(1)在广泛阅读国内外学术文献的基础上，介绍了全光数字逻辑运算的研究背景及意义，特别是研究先进调制格式全光逻辑的意义。总结概括了基于SOA中非线性效应的全光逻辑操作的国内外研究进展情况，从中选取了基于SOA交叉增益调制（XGM）和瞬态交叉相位调制（T-XPM）效应的SOA级联失谐滤波器结构，并结合延时干涉仪（DI）对DPSK信号的全光逻辑操作进行研究。(2)介绍了SOA超快动态模型和SOA级联失谐滤波器的理论模型；针对DPSK信号，分析了DI对其差分解调的功能。通过MATLAB软件对RZ-DPSK信号的解调及基于SOA级联失谐滤波器结构执行AB、NOR等逻辑操作进行了模拟分析。(3)介绍了逻辑最小项和最大项的概念、性质及研究意义，基于SOA级联失谐滤波器的原理，利用DI对DPSK信号差分解调同时输出原码和反码的性质，提出一种可以实现多路输入可重构、可扩展的全光逻辑运算构建单元的方案。实验研究了两路和叁路40Gbit/s RZ-DPSK信号的全部逻辑最小项和最大项，并且对实验装置及结果进行了分析与讨论。结果表明，所有输出逻辑最小项和最大项均具有良好的性能，该方案可以进一步用来构建任意复杂的逻辑运算。(4)研究了两种全光可重构全加器和全减器的方案。利用SOA中的四波混频（FWM）效应执行叁路DPSK信号的XOR操作实现全加器的和数和全减器的差值；分别通过逻辑最小项迭加和两级级联的逻辑运算得到全加器的进位数和全减器的借位值。在40Gbit/s RZ-DPSK信号输入的情况下，成功进行了实验验证。良好的输出信号质量表明逻辑最小项作为基本的逻辑单元可用于复杂逻辑运算的构建，SOA可用于级联的高速数字逻辑运算。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-05-01）
张印[3]（2012）在《基于逻辑最小项的高速全光数字逻辑运算研究》一文中研究指出由于全光交换可以避免光-电-光转换，随着单信道比特率和传输信道的持续增加，全光交换将在下一代光通信网络中发挥重要作用。全光信号处理是实现全光交换的最重要技术之一，其中全光逻辑运算技术在光交换中发挥着至关重要的作用，比如信头识别、信头/载荷分离、载荷路由、信头转换等重要的网络节点功能都将依赖全光逻辑运算技术来实现。由于半导体光放大器（SOA）具备非线性系数高、功耗低、转换效率高、可靠性高、易于与其他光电子和光子器件集成等优势，在用于全光信号处理的光电子和光子器件中，SOA是非常具有竞争力的候选者。本学位论文中设计了多种基于SOA，并适用于差分相移键控（DPSK）信号和开关键控（OOK）信号的全光逻辑运算构建单元，并利用40Gbit/s高速光纤通信测试平台和超快非线性SOA等器件进行了实验研究。概括全文的主要研究成果和贡献，有以下几个方面：（1）研究了基于延时干涉仪（DI）和SOA的逻辑运算方案的理论。推导了DI的传输矩阵和传输函数，模拟分析了DI对DPSK信号进行解调产生原码和反码数据的过程，以及载波波长与DI传输谱失谐导致的输出解调信号劣化情况。利用SOA级联失谐滤波器理论分析模型，模拟分析了适用于DPSK信号的可重构全光逻辑运算方案中输入数据信号的功率、光学滤波器的带宽和滤波器的失谐对输出逻辑信号性能的影响。（2）研究了基于DPSK信号的多路输入可重构全光逻辑最小项和最大项的产生，并分析了输出性能与工作条件的关系。利用获得的两路输入全光逻辑最小项和泵浦数据信号耦合产生了可重构全光逻辑最大项。利用逻辑最小项与最大项之间的码流互补特性，并结合SOA的交叉增益调制（XGM）效应的NOT逻辑运算功能，由获得的叁路和四路输入的全光逻辑最小项，产生了对应的逻辑最大项。实验研究表明，所有输出逻辑信号性能良好，有望进一步用来构建任意全光逻辑运算。（3）研究了基于DPSK信号的全光组合逻辑运算单元。这些全光组合逻辑运算单元包括1线到2线数据分配器、1线到4线数据分配器、2线到1线数据选择器、共生的数字比较器和双向半减器、两路输入的全套全光逻辑门、可重构和可扩展的全光逻辑运算基本构建单元。实验研究表明，这些适用于DPSK信号的组合逻辑运算单元具有良好的输出性能，有望在未来的高速全光数字信号处理系统和光子计算机等方面获得广泛的应用。（4）设计并实验研究了基于SOA的四波混频(FWM)效应和XGM效应，并适用于OOK信号的组合逻辑运算单元。这些全光组合逻辑运算单元包括1线到2线数据分配器、2线到1线数据选择器、叁路和四路输入数字优先编码器。实验研究表明，这些组合逻辑运算单元具有良好的输出性能，为将来在高速全光数字信号处理系统和全光计算系统等方面的推广和应用奠定了基础。(本文来源于《华中科技大学》期刊2012-01-01）
陈雪冰[4]（2011）在《适用于差分相移键控信号的全光逻辑运算》一文中研究指出研究新型调制格式的高速全光逻辑操作对未来的智能高速全光网络的建设有着重要的意义。半导体光放大器以其尺寸小、功耗低及响应时间短等优点,成为研究全光逻辑的首选器件。本文在国家自然科学基金资助项目(60877056)和国家重点基础研究发展计划(973)资助项目(2011CB301704)的支持下,依托实验室现有的40Gb/s高速光通信平台和超快半导体光放大器(SOA)对RZ-DPSK信号的逻辑最小项及其复杂逻辑的产生进行了理论和实验研究,取得了一定的研究成果。主要内容及研究成果如下:(1)在广泛阅读国内外学术文献的基础上,介绍了全光逻辑运算的研究背景及意义,以及研究新型调制格式全光信号处理的意义,总结概括了基于半导体光放大器的全光逻辑操作的国内外研究进展情况,在其中从优选出针对DPSK信号基于SOA的交叉增益调制和瞬态交叉相位调制两种效应实现全光逻辑操作作为本文的工作重点。(2)介绍了DPSK信号调制及解调的原理及理论模型,对DPSK信号的调制和解调进行了简化模拟;着重介绍了SOA超快响应模型及其级联失谐滤波器的理论模型,模拟了两路输入、叁路输入RZ-DPSK信号的调制、解调及基于交叉增益调制和瞬态交叉相位调制的逻辑操作。(3)介绍了逻辑最小项的概念、性质及研究意义,分析了利用SOA产生逻辑最小项的方法;介绍了延时干涉仪的原理、结构及逻辑功能。研究了差分相移键控信号的全光逻辑最小项的产生,关键点在于将RZ-DPSK信号通过延时干涉仪转换为OOK信号,利用成熟的OOK信号的逻辑操作方法扩大DPSK信号的逻辑操作领域。对两路、叁路输入的RZ-DPSK信号的全光逻辑最小项产生进行了40Gb/s的实验验证,并且对实验装置及结果进行了分析与讨论。最终得到的逻辑输出结果正确,消光比大于10dB,眼图张开度较好,均具有进一步组合或级联的可行性。(4)在全光逻辑最小项产生的基础上,通过实验实现了几种基于全光逻辑最小项的复杂逻辑的产生,包括40Gb/s可重构的两路输入RZ-DPSK信号的全光逻辑“异或/同或”、2线-1线选择器和2线-1线优先编码器。(本文来源于《华中科技大学》期刊2011-01-01）
王阳[5]（2008）在《基于半导体光放大器的全光逻辑运算》一文中研究指出全光逻辑器件不仅是未来全光网络的关键器件,还是实现光子计算机的基础,因此近年来受到越来越广泛的关注。半导体光放大器(SOA)因其功耗低、尺寸小和响应时间短等优点,成为研制全光逻辑器件的首选。本文在国家高科技发展计划项目(批准号:2006AA03Z0414)、湖北省杰出青年人才基金(批准号:2006ABB017)和新世纪优秀人才支持项目(NCET-04-0715)的资助下,对基于SOA的全光逻辑门进行了理论分析和实验研究,取得了一定的研究成果。主要内容及研究成果如下:(1)在广泛查阅国内外文献的基础上,介绍了研究全光逻辑门的背景和意义,并综述了近年来基于SOA实现全光逻辑门的方案原理及研究现状。讨论了基于半导体光放大器实现全光逻辑门的发展趋势,提出了本文将基于单个半导体光放大器的交叉增益调制效应、瞬态交叉相位调制和四波混频效应实现多功能全光逻辑门。(2)分别介绍了基于SOA的交叉增益调制效应模型、瞬态交叉相位模型和四波混频模型。并分别用这几种模型模拟了基于SOA的波长转换功能。(3)研究了基于瞬态交叉相位调制实现全光逻辑门。提出了基于两个平行结构的半导体光放大器实现全套全光逻辑门的方法,分析了基于该方案可以实现多功能逻辑门的原因;提出了基于瞬态交叉相位调制效应的叁路输入信号的逻辑门,并进行了理论模拟;提出了基于瞬态交叉相位调制的全光逻辑与门,进行了理论模拟,并分析了一些重要的参数对结果的影响。(4)提出了基于单个半导体光放大器的交叉增益调制效应、瞬态交叉相位调制和四波混频效应实现多功能全光逻辑门的方案。进行了实验验证。实验实现了多种速率:10Gb/s、20Gb/s、40Gb/s;两种码型:非归零信号NRZ、归零信号RZ的多功能全光逻辑门:或非门、非门、与门、同或门和或门。逻辑结果消光比高,眼图清晰。(5)提出了基于平行结构半导体光放大器的多功能全光逻辑器件。建立了多功能全光逻辑器件的理论模型,并在此基础上模拟了多种速率两种码型的全光逻辑器件的各输出端口。实验实现了20Gb/s RZ格式和NRZ格式的全光译码器和40Gb/s RZ格式的全光译码器和比较器。(本文来源于《华中科技大学》期刊2008-05-01）
王会军,伦秀君,何敬锁,张宁[6]（2007）在《基于SOA非线性的全光逻辑运算的理论研究》一文中研究指出半导体光放大器(semiconductor optical amplifier,SOA)是具有优良非线性效应的光子器件。其非线性特性在光开关、波长变换、光逻辑运算中有重要的应用。从SOA载流子的速率方程和耦合波方程出发,经理论分析对SOA增益的非线性特性进行了研究和数值模拟,并通过连续光、脉冲光同时输入及两脉冲光同时输入两种情况,对SOA的交叉增益调制(XGM)这一重要的非线性效应进行了详细的研究和数值模拟。理论分析和数值模拟表明,基于SOA的这种非线性效应可以用来实现多种全光逻辑运算。(本文来源于《半导体技术》期刊2007年07期）
郑志强,邱怡申,吕团孙,黄文财[7]（2001）在《用光折变晶体桥式互泵浦相位共轭实现光逻辑运算》一文中研究指出报道一种利用光折变晶体桥式互泵浦相位共轭实现与、或、非、或非等光逻辑运算的方法 .该方法的逻辑门输出信号具有相当大的信噪比 (逻辑 1 / 0 ) ,这些逻辑运算可以组合起来构建更复杂的逻辑系统(本文来源于《福建师范大学学报(自然科学版)》期刊2001年01期）
何永蓉,陈冬宝,韩良恺[8]（1995）在《一个简单可行的实现光逻辑运算的方法》一文中研究指出本文介绍用光的偏振实现逻辑运算的方法．两个二元图像黑或白的部分用１／２波片编码，放在二次成像光路的物平面上．通过叁个偏振片与１／２波片间的组合可完成十六种逻辑运算．装置简单，实验结果直观．(本文来源于《工科物理》期刊1995年03期）
欧振湖[9]（1994）在《基于空间滤波技术的二元图象光逻辑运算》一文中研究指出论述θ调制、空间滤波和光逻辑运算的关系，给出较为复杂的两个二元图象的全部１６种逻辑运算结果。(本文来源于《华南师范大学学报(自然科学版)》期刊1994年04期）
何永蓉[10]（1994）在《用偏振方法实现二元图象的光逻辑运算》一文中研究指出用偏振方法实现二元图象的光逻辑运算何永蓉（南京大学物理系２１０００８）一、引言图象间的逻辑关系可以提供两图象间很多有用的信息．例如两个图象间的“等价”和“异或”的关系，实际上就是图象的相加和相减．用光学方法进行逻辑运算是光信息处理的重要课题．本实验提...(本文来源于《物理实验》期刊1994年03期）
全光逻辑运算论文开题报告
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
适用于先进调制格式的高速全光数字逻辑运算是超高速大容量超长距离全光通信网络的关键技术。半导体光放大器（SOA）因为具备良好的非线性特性，并且具有可集成性，适合用来制作全光逻辑功能器件，从而得到了广泛的应用。本文在国家自然科学基金资助面上项目（60877056）、国家杰出青年科学基金资助项目（61125501）、国家重点基础研究发展计划（973计划）资助项目（2011CB301704）的支持下，依托实验室的40Gbit/s高速光通信平台和超快SOA对归零码差分相移键控信号（RZ-DPSK）的逻辑最小项、最大项等基本逻辑单元的构建以及全光可重构全加器和全减器进行了理论和实验研究，取得了一定的研究成果。主要内容及研究成果如下：(1)在广泛阅读国内外学术文献的基础上，介绍了全光数字逻辑运算的研究背景及意义，特别是研究先进调制格式全光逻辑的意义。总结概括了基于SOA中非线性效应的全光逻辑操作的国内外研究进展情况，从中选取了基于SOA交叉增益调制（XGM）和瞬态交叉相位调制（T-XPM）效应的SOA级联失谐滤波器结构，并结合延时干涉仪（DI）对DPSK信号的全光逻辑操作进行研究。(2)介绍了SOA超快动态模型和SOA级联失谐滤波器的理论模型；针对DPSK信号，分析了DI对其差分解调的功能。通过MATLAB软件对RZ-DPSK信号的解调及基于SOA级联失谐滤波器结构执行AB、NOR等逻辑操作进行了模拟分析。(3)介绍了逻辑最小项和最大项的概念、性质及研究意义，基于SOA级联失谐滤波器的原理，利用DI对DPSK信号差分解调同时输出原码和反码的性质，提出一种可以实现多路输入可重构、可扩展的全光逻辑运算构建单元的方案。实验研究了两路和叁路40Gbit/s RZ-DPSK信号的全部逻辑最小项和最大项，并且对实验装置及结果进行了分析与讨论。结果表明，所有输出逻辑最小项和最大项均具有良好的性能，该方案可以进一步用来构建任意复杂的逻辑运算。(4)研究了两种全光可重构全加器和全减器的方案。利用SOA中的四波混频（FWM）效应执行叁路DPSK信号的XOR操作实现全加器的和数和全减器的差值；分别通过逻辑最小项迭加和两级级联的逻辑运算得到全加器的进位数和全减器的借位值。在40Gbit/s RZ-DPSK信号输入的情况下，成功进行了实验验证。良好的输出信号质量表明逻辑最小项作为基本的逻辑单元可用于复杂逻辑运算的构建，SOA可用于级联的高速数字逻辑运算。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
全光逻辑运算论文参考文献
[1].罗伟.可控的全光混沌逻辑运算和实时混沌雷达测距[D].五邑大学.2017
[2].何昊.DPSK信号的全光数字逻辑运算研究[D].华中科技大学.2012
[3].张印.基于逻辑最小项的高速全光数字逻辑运算研究[D].华中科技大学.2012
[4].陈雪冰.适用于差分相移键控信号的全光逻辑运算[D].华中科技大学.2011
[5].王阳.基于半导体光放大器的全光逻辑运算[D].华中科技大学.2008
[6].王会军,伦秀君,何敬锁,张宁.基于SOA非线性的全光逻辑运算的理论研究[J].半导体技术.2007
[7].郑志强,邱怡申,吕团孙,黄文财.用光折变晶体桥式互泵浦相位共轭实现光逻辑运算[J].福建师范大学学报(自然科学版).2001
[8].何永蓉,陈冬宝,韩良恺.一个简单可行的实现光逻辑运算的方法[J].工科物理.1995
[9].欧振湖.基于空间滤波技术的二元图象光逻辑运算[J].华南师范大学学报(自然科学版).1994
[10].何永蓉.用偏振方法实现二元图象的光逻辑运算[J].物理实验.1994
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