[發(fā)明專利]基于受激布里淵增益偏振特性的全光緩存器

有效

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• 申請日: 2015-11-26
• 公開（公告）號: CN105515665B
• 公開（公告）日: 2017-08-25
• 發(fā)明（設計）人: 鄭狄;潘煒;鄒喜華;閆連山;羅斌
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: H04B10/25
• 分類號: H04B10/25;G02B6/26;G02B6/27
• 代理公司: 成都華風專利事務所(普通合伙)51223
• 代理人: 胡川

技術領域

本發(fā)明涉及光通信技術領域，特別是涉及一種基于受激布里淵增益偏振特性的全光緩存器。

背景技術

全光分組交換是下一代光網(wǎng)絡交換技術的首選方案之一，而全光緩存器是實現(xiàn)全光分組交換的關鍵技術。全光緩存器可以在光域內(nèi)完成數(shù)據(jù)包的存儲而不需經(jīng)過光-電-光的變換，因此可極大的提高光交換節(jié)點的數(shù)據(jù)吞吐量并有效降低能量損耗，是實現(xiàn)光分組交換同步、競爭解決和流量整形的關鍵。

由于光子是玻色子，因此其不能完全靜止地存儲在某一介質(zhì)中。目前實現(xiàn)全光緩存的方式有慢光型和延遲型兩種，慢光型全光緩存是通過減小傳輸速度的方式來實現(xiàn)，延遲型全光緩存是通過增大傳輸距離的方式來實現(xiàn)。現(xiàn)有慢光型全光緩存器的延遲量還很小，而且離實際應用還有一段距離。相比之下，延遲型全光緩存器已有多種實用方案。一種是基于SOA飽和增益效應的環(huán)形光緩存器，它利用SOA增益飽和原理來控制信號緩存與否。該光緩存器雖然使用器件較少、結構簡單，但需要很強的同步直流光控制信號，且系統(tǒng)結構難于擴展。另一種是基于3×3平行排列光纖耦合器與SOA的雙環(huán)耦合全光緩存器，它利用控制光來產(chǎn)生兩束光之間的相位差，進而實現(xiàn)信號光的緩存。該光緩存器中的每一個緩存器都可以單獨緩存一個光分組信息，易于擴展，但控制光的功率需要精度調(diào)節(jié)，以實現(xiàn)兩路信號間的π相移，增加了操作難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明主要解決的技術問題是提供一種基于受激布里淵增益偏振特性的全光緩存器，能夠在同一緩存路徑中實現(xiàn)對多路信號的緩存延遲量的獨立控制。

為解決上述技術問題，本發(fā)明采用的一個技術方案是：提供一種基于受激布里淵增益偏振特性的全光緩存器，包括第一光纖、第二光纖、第一光環(huán)行器、第二光環(huán)行器、光衰減器、第一光隔離器、第二光隔離器、泵浦光源、第一光纖耦合器、第二光纖耦合器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、光偏振分束器、光放大器和光濾波器，所述第一光纖耦合器、第一光隔離器、第一光纖、第一光環(huán)行器、光衰減器、第二光隔離器、第二光纖、第二光環(huán)行器和光偏振分束器順次連接，且所述光偏振分束器的第一偏振態(tài)端口或第二偏振態(tài)端口依次經(jīng)所述光放大器和光濾波器連接所述第一光纖耦合器，以構成光環(huán)形腔，所述泵浦光源經(jīng)所述第二光纖耦合器連接所述第一偏振控制器及第二偏振控制器，所述第一偏振控制器連接所述第一光環(huán)行器，所述第二偏振控制器連接所述第二光環(huán)行器，所述第一光纖耦合器用于接收信號光，且所述信號光依次經(jīng)過所述第一光纖耦合器、第一光隔離器、第一光纖、第一光環(huán)行器、光衰減器、第二光隔離器、第二光纖和第二光環(huán)行器；當所述泵浦光源關閉時，所述信號光經(jīng)過所述第二光環(huán)行器后，從所述光偏振分束器的第一偏振態(tài)端口輸出；當所述泵浦光源開啟時，所述信號光經(jīng)過所述第二光環(huán)行器后，從所述光偏振分束器的第二偏振態(tài)端口輸出，并且所述第二光纖耦合器將所述泵浦光源輸出的泵浦光分為第一泵浦光和第二泵浦光，所述第一泵浦光由所述第一偏振控制器調(diào)節(jié)偏振態(tài)后進入所述第一光纖產(chǎn)生受激布里淵散射使所述信號光的偏振態(tài)偏轉第一角度，所述第二泵浦光由所述第二偏振控制器調(diào)節(jié)偏振態(tài)后進入所述第二光纖產(chǎn)生受激布里淵散射使所述信號光的偏振態(tài)繼續(xù)偏轉第二角度，其中，所述第一角度和第二角度之和為90度。

優(yōu)選地，所述泵浦光為線偏振光，所述第一泵浦光和所述第二泵浦光在所述第一光纖和所述第二光纖中產(chǎn)生的受激布里淵增益譜形狀為矩形。

優(yōu)選地，所述第一角度和第二角度均大于0度且小于90度。

優(yōu)選地，所述光環(huán)形腔的總增益略小于1。

優(yōu)選地，所述第一光纖和第二光纖為弱隨機雙折射光纖。

優(yōu)選地，所述弱隨機雙折射光纖包括普通單模光纖或色散位移光纖。

優(yōu)選地，所述第一光纖耦合器和所述第二光纖耦合器的分光比例為1:1。

優(yōu)選地，所述光衰減器對經(jīng)過第一光纖后的信號光的衰減量滿足特定要求，以防止信號光強度過大而在第二光纖中產(chǎn)生布里淵增益飽和效應。

區(qū)別于現(xiàn)有技術的情況，本發(fā)明的有益效果是：

1、通過采用兩段光纖來調(diào)節(jié)信號光的偏振態(tài)，一方面可以降低調(diào)節(jié)偏振態(tài)時所需的泵浦光強度，另一方面可以實現(xiàn)對信號光的偏振態(tài)的90度精準偏轉。

2、通過利用泵浦光產(chǎn)生的受激布里淵增益的偏振特性與光偏振分束器相結合，實現(xiàn)了全光開關功能，整體結構簡單，與現(xiàn)有光通信系統(tǒng)完全兼容，無需電信號且對信號相位不敏感。