生物光敏蛋白bR膜应用于光子逻辑门的研究

• 作者: Birge Robert R Parsons Bruce Q.Wang Song 富光华 张光寅 张天浩 张春平 李玉栋
• 来源期刊: 红外与毫米波学报
• 学科: 物理学
• 关键词: 细菌视紫红质 光子逻辑门 光计算
• 年，卷（期）: 1999,（3）
• 页码范围: 177-182
• 页数: 6页
• 分类号: O4
• 字数: 559字
• 语种: 中文
• DOI: 10.3321/j.issn:1001-9014.1999.03.001

摘要

生物光敏蛋白细菌视紫红质(简称bR)是目前国际上公认的非常有发展前途的生物光色材料.bR光循环中的基态B和较稳定的中间态M所特有的性质,使得bR膜具有互补抑制调制透射特性.黄光、紫光同时入射bR膜,两者的透射光强将被互相抑制,如固定紫光光强,改变黄光光强,随黄光光强由0逐渐增大,黄光、紫光的透射性质可呈现3个阶段:第一阶段,黄光被全抑制,紫光性衰减;第二阶段,两束光皆被全抑制;第三阶段,紫光被全抑制,黄光线性增强.将这个特性应用于光子器件研究,设计了二进制双变量光子逻辑门与、或、与非、或非、0.以二光强相等紫光作为信号光代表输入,以光强可变黄光作为偏置光调节bR膜的透射性质,适当选择黄光或紫光的透射光强作为逻辑门运算结果,即可在一个器件上实现上面所提到的5种运算,且成功地进行了模拟实验.以低光强作为逻辑意义上的"0",以高光强作为逻辑意义的"1",实验运算效果很好."0"、"1"可明显区别.此全光逻辑器件具有结构简单,功能丰富,全光操作等优点.