[實用新型]基于級聯PPLN波導的單波長輸出全光邏輯或門裝置

有效

• 申請號: 201721830314.X
• 申請日: 2017-12-25
• 公開（公告）號: CN207601472U
• 公開（公告）日: 2018-07-10
• 發明（設計）人: 童艷;李丹;李晶晶;賈雪松;楊婷婷
• 申請（專利權）人: 沈陽城市建設學院
• 主分類號: G02F2/00
• 分類號: G02F2/00;G02F7/00
• 代理公司: 盤錦大工智訊專利代理事務所(特殊普通合伙) 21244
• 代理人: 徐淑東;崔雪

本實用新型涉及全光數字信號處理領域，提供一種基于級聯PPLN波導的單波長輸出全光邏輯或門裝置，包括：第一級傳輸單元、第二級傳輸單元和第三級傳輸單元；第一級傳輸單元包括第一時鐘信號發生裝置、第一連續泵浦光發生裝置、信號光A發生裝置、第一光耦合器、第一PPLN波導和第一帶通濾波器；第二級傳輸單元包括第二連續泵浦光發生裝置、信號光B發生裝置、第二光耦合器、第二PPLN波導和第二帶通濾波器；第三級傳輸單元包括第三連續泵浦光發生裝置、第二時鐘信號發生裝置、第三光耦合器、第三PPLN波導和第三帶通濾波器。本實用新型實現的全光邏輯或門輸出光波為單波長，能在光域直接提取或利用，從而改善光邏輯器件的銜接。

技術領域

本實用新型涉及全光數字信號處理領域，尤其涉及一種基于級聯PPLN波導的單波長輸出全光邏輯或門裝置。

背景技術

自二十世紀八十年代以來，光纖通信系統憑借其優良的帶寬特性和低廉的成本，在科研以及實際工程中被廣泛采用，已經成為電信主干網絡的主要傳輸方式。當前，制約光網絡發展的主要因素之一是“電子瓶頸”，即光通信系統節點的光電信號轉換。這些光電信號轉換器件所產生的功耗較大，信號處理速度過慢。

全光網是針對“電子瓶頸”的一種有效解決方案，在全光網中的各個光交換節點處，信號光透明地通過節點，不需要光電信號轉換的方式，用波長來選擇路由，對信號光實現完全透明的傳輸。全光網絡可以充分發揮光纖通信的帶寬潛力，既可以削減光電轉換處理帶來的功耗，又可以大幅度地提升光通信網絡的信號速率，是光通信系統未來發展的主要趨勢。其中全光信號處理技術是組建全光網的關鍵技術。

目前，利用PPLN波導實現的全光邏輯或門的輸出光波均是混頻波。Jian Wang等在2007年提出的用一個PPLN波導同時實現40Gbit/s半加器、半減器和或門的方案，A.Bogoni等在2008年提出的用一個PPLN波導同時實現160Gb/s半加器、半減器、與門和或門的方案，以及Antonella Bogoni等在2009年提出的基于單個PPLN波導的160Gb/s時域分插復用和全光邏輯門的實驗實現中，或門都是用一個耦合器或者復用器將輸入光波A和輸出光波或者將輸入光波B和輸出光波復用在一起而得到，而是輸入光波B的剩余光波，是輸入光波A的剩余光波，因此，或門的輸出光波是光波A和B的混頻波。Jian Wang等在2007年提出的基于PPLN波導和頻效應的全光可開關邏輯或門/異或門的方案中，當兩輸入光波A和B的功率較小的情況下，若A和B都為邏輯1，則經過和頻過程后A和B將消耗一半的功率，而只要A和B其中一路為0，則不會發生和頻過程，因此可將A和B的輸出光波的混頻光波作為邏輯或門的實現。上述方案實現的邏輯或門的輸出光波均為混頻光波，這種混頻光波不能在光域中直接被提取或被使用，影響了光邏輯運算器件的銜接。另外，或門是邏輯運算中的基本邏輯門，是邏輯器件的基礎，因此非單波長輸出的全光邏輯或門也會給新型全光邏輯器件的研發帶來一定的困難。

實用新型內容

本實用新型主要解決現有技術的全光邏輯或門的輸出光波為混頻波的技術問題，提出一種基于級聯PPLN波導的單波長輸出全光邏輯或門裝置，本實用新型實現的全光邏輯或門的輸出光波為單波長，能在光域直接被提取或被使用，能夠改善光邏輯器件的銜接，提高處理速度。

本實用新型提供了一種基于級聯PPLN波導的單波長輸出全光邏輯或門裝置，包括：第一級傳輸單元、第二級傳輸單元和第三級傳輸單元；

所述第一級傳輸單元包括第一時鐘信號發生裝置、第一連續泵浦光發生裝置(1)、信號光A發生裝置(19)、第一光耦合器(5)、第一PPLN波導(6)和第一帶通濾波器(7)；所述第一時鐘信號發生裝置、第一連續泵浦光發生裝置(1)和信號光A發生裝置(19)的輸出信號光分別輸入到第一光耦合器(5)中；所述第一光耦合器(5)的輸出信號光傳輸到第一PPLN波導(6)中，所述第一PPLN波導(6)的輸出信號光傳輸到第一帶通濾波器(7)中；