本发明利用单一器件结构和简单的电学控制实现与、或、非、与非、或非、异或、同或共七种运算功能的自由切换。将过渡金属硫化物等镀层材料转移至微环腔等波导结构上方；通过偏置电压控制镀层自由载流子浓度调谐微环腔谐振本征波长，携带输入比特的两路光场改变镀层自由载流子浓度引起微环腔谐振波长偏移；从直通端口和上传下载端口输出光场将具备与入射光场相关的特性；通过调节谐振本征波长、选取输出端口，实现多种逻辑运算。本发明能利用单一结构实现多种全光逻辑运算，毋须高速电学信号控制且高度兼容于现有制备工艺，作为一种通用全光逻辑门器件，为构建芯片集成超大规模全光计算系统奠定坚实基础。