[發明專利]摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器

無效

• 申請號: 201410187481.1
• 申請日: 2014-05-05
• 公開（公告）號: CN103969913A
• 公開（公告）日: 2014-08-06
• 發明（設計）人: 李齊良;張真;朱夢云;李冬強;胡淼;唐向宏;曾然;魏一振;周雪芳;盧旸;錢正豐
• 申請（專利權）人: 杭州電子科技大學
• 主分類號: G02F3/00
• 分類號: G02F3/00
• 代理公司: 杭州求是專利事務所有限公司 33200
• 代理人: 杜軍

技術領域

本發明屬于光信息技術領域，具體涉及一種摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器。

背景技術

全光邏輯器是光子技術領域的關鍵技術，對未來全光網絡的實現有著重要的作用，全光開關以及數字光邏輯運算成為光通信與光信息處理的研究熱點。全光邏輯器具有多個可供選擇的輸入、輸出端口，能夠實現光信號的各種邏輯運算，目前人們采用了多種方式實現全光開關和全光邏輯運算。采用交叉相位調制方式的具有光泵浦的摻雜光纖耦合器全光邏輯器，存在著光致折射率改變和光放大的共同作用，不僅響應時間快，而且所需的泵浦光功率可以下降到毫瓦量級。

發明內容

本發明針對現有技術的不足，提供了一種摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器。

本發明采取以下技術方案：摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器，包括泵浦源，第一光隔離器、第二光隔離器和第三光隔離器，第一偏振控制器、第二偏振控制器和第三偏振控制器，摻鉺光纖放大器，帶通濾波器，第一波分復用器，第二波分復用器，摻鉺光纖耦合器，第一信號源和第二信號源。泵浦源與第一光隔離器的第一端口連接，第一光隔離器的第二端口與第一偏振控制器的第一端口連接，第一偏振控制器的第二端口與摻鉺光纖放大器的第一端口連接，摻鉺光纖放大器的第二端口與帶通濾波器的第一端口連接，帶通濾波器的第二端口與第一波分復用器的第一端口連接，第一信號源與第二光隔離器的第一端口連接，第二光隔離器的第二端口與第二偏振控制器的第一端口連接，第二偏振控制器的第二端口與第一波分復用器的第二端口連接，第二信號源與第三光隔離器的第一端口連接，第三光隔離器的第二端口與第三偏振控制器的第一端口連接，第一波分復用器的第三端口與摻鉺光纖耦合器的第一端口連接，第三偏振控制器的第二端口與摻鉺光纖耦合器的第二端口連接，摻鉺光纖耦合器的第三端口與第二波分復用器的第一端口連接。

優選的，波分復用器的第一端口為50%端口，第二端口為50%端口。

優選的，該摻鉺光纖耦合器的交叉耦合系數為5。

優選的，信號源)產生的信號波長范圍為1500nm-1550nm，功率為10mW。

優選的，泵浦源所產生的泵浦波波長范圍為900-1000nm，功率范圍為0~40mW。

本發明的特點是在摻鉺光纖耦合器的第一輸入端口，通過波分復用器加入一束強度可調的強泵浦光，強光通過摻餌離子的光纖，引起摻雜離子的能級躍遷，產生復數傳播常數的變化。因為摻鉺光纖有光放大作用，因而表現為增益的變化，同時利用光克爾效應，產生交叉相位調制，實現信號光的邏輯器轉換功能。

本發明利用摻鉺光纖折射率變化和增益變化都是泵浦光功率的函數，輸入的泵浦光經波分復用器和信號光一起進入摻鉺光纖耦合器，由于交叉相位調制和增益共同作用，引起耦合器中傳輸的信號光的相位變化，從而實現邏輯器轉換功能。

本發明全光邏輯器不僅靈敏度高，開關響應速度快，而且所需要的光開關功率可以下降到毫瓦量級。

附圖說明

圖1為摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器的結構示意圖。

圖2為消光比隨泵浦光功率變化的邏輯器特性曲線。

圖2中X₁₂表示摻鉺光纖耦合器第三端口與第四端口的消光比，X₂₁表示摻鉺光纖耦合器第四端口與第三端口的消光比。

具體實施方式

以下結合附圖對本發明作進一步說明。

如圖1所示，本實施例一種摻鉺光纖耦合器交叉相位調制全光邏輯器包括泵浦源1，第一光隔離器2-1、第二光隔離器2-2和第三光隔離器2-3，第一偏振控制器3-1、第二偏振控制器3-2和第三偏振控制器3-3，摻鉺光纖放大器4，帶通濾波器5，第一波分復用器6-1，第二波分復用器6-2，摻鉺光纖耦合器7，第一信號源8-1和第二信號源8-2。 泵浦源所產生的泵浦波波長范圍為900nm-1000nm，功率范圍為0~40mW。信號源產生的信號波長范圍為1500nm-1550nm，功率為10mW。