生物光敏蛋白bR膜应用于光子逻辑门的研究

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