• 제목/요약/키워드: Optical logic

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전광 그레이코드 이진코드 변환기 (All-Optical Gray Code to Binary Coded Decimal Converter)

  • 정영진;박남규;전영민;우덕하;이석
    • 한국광학회지
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    • 제19권1호
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    • pp.60-67
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    • 2008
  • 전광 그레이코드(gray code) 이진코드(binary code) 변환기를 상용화 전산모사 프로그램(VPI)을 이용하여 처음으로 구현하였다. 전자회로 디자인 방법을 상호 이득변조를 이용한 전광 논리회로에 적합하도록 변형하여, 이상적이지 않은 전광 논리게이트에 의한 신호 왜곡이 최소화 되도록 하였다. 2.5 Gbps의 20 dB 소광비를 가지는 입력 신호에 대해, 신호재생기 없이 가장 많이 왜곡된 출력 신호에 (최하위 비트-LSB) 대해 약 4 이상의 Q값을 얻을 수 있었다. 또한 그레이 코드 이진코드 변환기를 디자인하면서, 이단 단순화 방법을 (two-level simplification method) 변형하여, 그레이코드 이진코드 변환기뿐 아니라 일반적인 전광 회로에 적용할 할 수 있는 일반적 방법을(일단 단순화 방법: one-level simplification method) 얻을 수 있었다.

Various functionalities Based on Semiconductor Optical Amplifer for All-Optical Information Processing

  • Lee, Seok;Kim, Jae-Hun;Kim, Young-Il;Byun, Young-Tae;Jhon, Young-Min;Woo, Deok-Ha;Kim, Sun-Ho
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제6권4호
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    • pp.165-171
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    • 2002
  • By using a semiconductor optical amplifier and a cross-phase modulation wavelength converter, fundamental all-optical logic gates including NOT, AND, NOR, XOR, and XNOR have been newly proposed and implemented. Realization of these all-optical logic gates will bring up not only all-optical networks but also all-optical computing and signal processing.

Optically Programmable Gate Array 구현을 위한 수직 공진형 완전공핍 광싸이리스터 (Design of Monolithically Integrated Vertical Cavity Laser with Depleted Optical Thyristor for Optically Programmable Gate Array)

  • 최운경;김도균;최영완
    • 전기학회논문지
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    • 제58권8호
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    • pp.1580-1584
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    • 2009
  • We have theoretically analyzed the monolithic integration of vertical cavity lasers with depleted optical thyristor (VCL-DOT) structure and experimentally demonstrated optical logic gates such as AND-gate, OR-gate, and INVERTER implemented by VCL-DOT for an optical programmable gate array. The optical AND and OR gates have been realized by changing a input bias of the single VCL-DOTs and all kinds of optical logic functions are also implemented by adjusting an intensity of the reference input beams into the differential VCL-DOTs. To achieve the high sensitivity, high slope efficiency and low threshold current, a small active region of lasing part and a wide detecting area are simultaneously designed by using a selective oxidation process. The fabricated devices clearly show nonlinear s-shaped current-voltage characteristics and lasing characteristics of a low threshold current with 0.65 mA and output spectrum at 854 nm.

Optical Secret Key Sharing Method Based on Diffie-Hellman Key Exchange Algorithm

  • Jeon, Seok Hee;Gil, Sang Keun
    • Journal of the Optical Society of Korea
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    • 제18권5호
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    • pp.477-484
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    • 2014
  • In this paper, we propose a new optical secret key sharing method based on the Diffie-Hellman key exchange protocol required in cipher system. The proposed method is optically implemented by using a free-space interconnected optical logic gate technique in order to process XOR logic operations in parallel. Also, we present a compact type of optical module which can perform the modified Diffie-Hellman key exchange for a cryptographic system. Schematically, the proposed optical configuration has an advantage of producing an open public key and a shared secret key simultaneously. Another advantage is that our proposed key exchange system uses a similarity to double key encryption techniques to enhance security strength. This can provide a higher security cryptosystem than the conventional Diffie-Hellman key exchange protocol due to the complexity of the shared secret key. Results of numerical simulation are presented to verify the proposed method and show the effectiveness in the modified Diffie-Hellman key exchange system.

EX-NOR 논리 연산을 이용한 Bipolar Hopfield 신경 회로망 모델의 광학적 실현 (Optical Implementation of Bipolar Hopfield Neural Network Model by using EX-NOR Logic Operation)

  • 박성철;김은수;양인응;박한규
    • 대한전자공학회논문지
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    • 제26권10호
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    • pp.1591-1597
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    • 1989
  • Through the matematical alaysis of EX-NOR logic relation between the input vector and the memory matrix, we propose a new method for optical implementation of the bipolar Hopfield neural network model based on the optical vector-matrix multiplier.

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프탈로시안 박막소자를 이용한 순광학적 AND Logic Gate (All-Optical AND Logic Gates using Metal-Free Phthalocyanine Films)

  • 유연석;오세권;신정록;김동균
    • 한국광학회:학술대회논문집
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    • 한국광학회 2001년도 제12회 정기총회 및 01년도 동계학술발표회
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    • pp.150-151
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    • 2001
  • 광컴퓨터에 있어서 비선형 물질의 역할은 매우 중요하다. 그러한 비선형 물질들은 빛과 상호작용하고 빛의 성질을 변조시킨다. 광컴퓨터의 몇몇 구성 성분들은 그들이 작용하는데 있어서 중요한 비선형물질을 필요로 한다. 하지만 모든 광학적 장치들의 사용이 사실상 제한되는 것은 현재 이용할 수 있는 비선형 광물질이 비효과적이고 응답과 스위칭에 대해서 많은 에너지를 필요로 하기 때문이다. (중략)

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굽은 비선형 도파로를 이용한 완전 광 신호 처리 소자 (All-optical signal processing in a bent nonlinear waveguide)

  • 김찬기;정준영;장형욱;송준혁;정제명
    • 한국광학회지
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    • 제8권6호
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    • pp.492-499
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    • 1997
  • 굽은 비선형 도파로를 이용한 완전 광 스위치와 굽은 비선형 Y 분기각을 갖는 도파로를 이용한 완전 광 논리 연산소자를 제안하였다. 제안된 완전 광 스위치와 완전 광 논리 연산소자는 굽은 비선형 도파로를 따라가는 비선형파의 전파에 기초를 두고 있다. 빔의 전파특성은 도파로의 비선형성과 입력 파워, 도파로의 굽은 각도 등의 파라미터에 의해 좌우되므로 파라미터를 변화시켜 가면서 파워의 출력 특성을 계산해 보았다. 또한, 비선형 물질로 빠져 나오는 파워를 다양한 위치의 검출기에서 계산함으로써 특정한 검출기의 위치에서 가장 이상적인 디지털 스위칭 특성을 찾았고 도파로 끝과 비선형 물질로 빠져 나오는 파워의 비율에 의해 다양한 논리 함수(AND, OR, XOR)를 구현해 보았다.

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XOR 연산의 자유 공간 병렬 처리를 이용한 광학적 CBC 블록 암호화 기법 (Optical CBC Block Encryption Method using Free Space Parallel Processing of XOR Operations)

  • 길상근
    • 한국광학회지
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    • 제24권5호
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    • pp.262-270
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    • 2013
  • 본 논문에서는 블록암호화의 CBC(Cipher Block Chaining) 방식을 광학적인 XOR 연산을 이용하여 새로운 변형된 CBC 암호화 및 복호화 시스템을 제안한다. 제안한 방법은 광학적 XOR 연산의 병렬 처리를 위해 이중 인코딩 방법과 자유 공간 연결 광논리 게이트 방법을 사용한다. 또한 제안된 XOR 연산 기반의 CBC 암호화 방식의 광학적 구성도를 공학적으로 실제 제작 구현 가능한 광 모듈 형태의 광 암호화/복호화 장치로 제안한다. 제안된 방법은 기존의 CBC 방식을 광학적으로 구현했기 때문에 기존의 전자적인 CBC 방식의 장점과 광학적인 고속성과 병렬 처리의 특성으로 인해 많은 정보를 빠른 속도로 암호화 및 복호화가 가능하다. 또한, 광 병렬 처리의 특성상 데이터가 2차원으로 배열되어 데이타 크기가 증가된 평문 데이터와 암호키를 사용함으로써 기존의 전자적 CBC 방식보다도 한층 더 암호 강도가 강력해진 암호화 시스템을 제공한다. 컴퓨터 시뮬레이션 결과는 제안한 기법이 CBC 모드의 암호화 및 복호화 과정에 효율적임을 보여준다. 한편 제안된 방식은 CBC 방식 외에 ECB(Electronic Code Book) 방식과 CFB(Cipher Feedback Block) 방식에도 적용할 수 있다.

광스위칭소자에 기반한 산술논리연산회로의 설계 (Design of An Arithmetic Logic Unit Based on Optical Switching Devices)

  • 박종현;이원주;전창호
    • 한국컴퓨터산업학회논문지
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    • 제3권2호
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    • pp.149-158
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    • 2002
  • 본 논문에서는 광컴퓨터의 개발에 이용될 수 있는 산술논리연산회로(ALU)를 설계하고 검증한다. 전자회로 기술의 접목이 용이하고 가장 상용화가 잘된 $LiNbO_3$ 광스위칭 소자에 기반한 이 ALU는 산술논리 동작을 실행하는 연산회로, 오퍼런드와 연산결과를 저장하는 메모리 소자 그리고 명령어 선택을 위한 부가회로로 구성되며, 비트 단위 직렬 방식으로 동작하는 것이다. 본 논문에서는 또한 설계한 ALU 회로의 정확성을 검증할 수 있는 시뮬레이터를 구현하고, 일련의 기본 명령어들을 순차적으로 실행하면서 메모리와 누산기에 저장된 값의 단계적 변화를 확인하는 시뮬레이션을 통하여 설계한 ALU가 정확함을 보인다.

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