1.一種基于單層石墨烯的單一結構的雙邏輯門光調(diào)制器件,其特征在于,包括三個結構尺寸相同的直波導和兩個結構尺寸相同的環(huán)形波導,將三個直波導分別稱為第一直波導(1-1)、第二直波導(1-2)和第三直波導(1-3),將兩個環(huán)形波導分別稱為第一環(huán)形波導(2-1)和第二環(huán)形波導(2-2),三個直波導等間距并排設置,第一環(huán)形波導(2-1)置于第一直波導(1-1)和第二直波導(1-2)之間,第二環(huán)形波導(2-2)置于第二直波導(1-2)和第三直波導(1-3)之間,五個波導整體呈中心對稱結構,且五個波導均為單模脊形波導,單模脊形波導包括脊形硅層(6)和二氧化硅底層(7);
第一直波導(1-1)的下端作為單模光纖接口,第一直波導(1-1)上部與第一環(huán)形波導(2-1)左側形成第一耦合區(qū)(3-1),第一環(huán)形波導(2-1)右側與第二直波導(1-2)上部形成第二耦合區(qū)(3-2),第二直波導(1-2)下部與第二環(huán)形波導(2-2)左側形成第三耦合區(qū)(3-3),第二環(huán)形波導(2-2)右側與第三直波導(1-3)下部形成第四耦合區(qū)(3-4),第三直波導(1-3)的上端作為邏輯輸出端;所述第一耦合區(qū)(3-1)、第二耦合區(qū)(3-2)、第三耦合區(qū)(3-3)和第四耦合區(qū)(3-4)的耦合間距相同;
對第一環(huán)形波導(2-1)的上部中心區(qū)域,在脊形硅層(6)的脊形區(qū)域嵌入一層石墨烯層(8),在該脊形區(qū)域的上下兩側分別設置一個與脊形硅層(6)同彎曲方向的共面波導電極(5),形成第一吸收調(diào)制區(qū)(4-1);所述第一環(huán)形波導(2-1)的上部中心區(qū)域為第一環(huán)形波導(2-1)上第一耦合區(qū)(3-1)和第二耦合區(qū)(3-2)之間的上部區(qū)域;
對第二環(huán)形波導(2-2)的下部中心區(qū)域,在脊形硅層(6)的脊形區(qū)域嵌入一層石墨烯層(8),在該脊形區(qū)域的上下兩側分別設置一個與脊形硅層(6)同彎曲方向的共面波導電極(5),形成第二吸收調(diào)制區(qū)(4-2);所述第二環(huán)形波導(2-2)的下部中心區(qū)域為第二環(huán)形波導(2-2)上第三耦合區(qū)(3-3)和第四耦合區(qū)(3-4)之間的下部區(qū)域;所述第一吸收調(diào)制區(qū)(4-1)與第二吸收調(diào)制區(qū)(4-2)的結構尺寸相同。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于單層石墨烯的單一結構的雙邏輯門光調(diào)制器件,其特征在于,根據(jù)石墨烯波導調(diào)制長度,確定最終光信號的衰減程度,進而控制輸出光能量,分別實現(xiàn)或非門及與非門這兩種不同的邏輯功能:當滿足單個吸收調(diào)制區(qū)(4-1,4-2)即可將光信號的能量吸收掉時,該器件實現(xiàn)或非門的邏輯功能;當需要兩個吸收調(diào)制區(qū)(4-1,4-2)同時吸收調(diào)制才能使輸出端無輸出光時,該器件實現(xiàn)與非門的邏輯功能。