論理機能切替え可能な全光論理回路と大容量光通信への応用

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本研究ではQD-SOA を用いた全光論理回路と全光復調器に関する研究を実施した．まず、入力数および論理演算子切替機能付き全光論理回路を提案した．提案する全光論理回路は入力信号の変調方式がRZ-BPSK信号であることから，任意の入出力信号に対して再構成可能な回路構成ではない．しかしながら，入力信号の一部および出力信号はいずれもRZ-OOK信号であることから，提案する全光論理回路は部分的に再構成可能な構成であることが考えられる．それ故，提案した全光論理回路は再構成可能な多機能全光論理回路である．また、4入力全光XOR 論理回路を提案した．4入力のXOR演算を実現する複数の全光XOR論理回路構成間の特性の違いを明らかにした．提案する全光論理回路は入力信号がRZ-BPSK信号，出力信号がRZ-OOK信号であることから，提案する全光論理回路は再構成可能な構成ではない．よって，提案した全光論理回路は同時に4入力データの信号処理が可能な多機能全光論理回路であることが考えられる．さらに、再構成可能な全光全加算器回路を提案した．全加算器を実現する複数の全光全加算器回路構成間の特性の違いを明らかにした．また，カスケード接続によるripple carry adder 構成における出力信号品質の劣化特性を明らかにした．入出力信号はRZ-OOK信号であることから，再構成可能な回路構成であると考えられる．それ故，提案した再構成可能な全光全加算器回路は同時にSum およびCarryを出力することができることから，多機能全光論理回路であることが考えられる．本研究を通じてRZ-BPSK信号を入力とするQD-SOAを基本素子とした全光論理回路の拡張性の高さを明らかにし，全光論理回路に関連する研究分野の発展に貢献することができた．