[發(fā)明專利]一種通過四波混頻方式實現正交模式的全光緩存方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 202010964443.8
• 申請日: 2020-09-15
• 公開（公告）號: CN112083615B
• 公開（公告）日: 2022-12-06
• 發(fā)明（設計）人: 劉博;忻向軍;任建新;毛雅亞;沈佳佳;王瑞春;沈磊;吳泳鋒;孫婷婷;趙立龍
• 申請（專利權）人: 南京信息工程大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35;G02B27/28;G02B6/28;H04Q11/00
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

1.一種通過四波混頻方式實現正交模式的全光緩存方法，其特征在于，包括以下步驟：

(1)將光信號輸入到IQ調制器，并用摻鉺光纖放大器進行信號放大后通過強度調制，最后進入正交模式復用系統；

(2)采用泵浦將被調制后的光信號輸入到復印器中；

(3)第一個四波混頻模塊根據頻率公式產生閑頻光；

(4)輸入開關確定在時域中進入緩存區(qū)的所有波形的序列長度；

(5)進入緩存后，泵浦信號將被注入下分支鎖定過程的恢復單元，同時信號波和閑頻波將被引導至上分支，并進行相位和偏振調整；

(6)上下分支合波后輸入相敏放大器PSA進行信號補償；

(7)當不再需要緩沖時，將激活輸出開關并輸出光信號，通過在泵浦恢復支路中使用調制器調整相對相位和泵浦功率，實現清空或寫入光緩存器；

所述步驟(1)實現過程如下：

光信號分為兩路后經過半波片和偏振片后分別入射到兩個空間光調制器上，反射后同時射入偏振分束晶體；兩個調制器分別同時產生三個模式，即一共產生六個模式，這六個模式相互正交；兩束正交光同時匯聚與偏振分束晶體中，實現了六模式正交偏振復用；復用后六個模式的光經過模式耦合器耦合進單根光纖，并通過光開關進行加載和循環(huán)之間的切換，輸出循環(huán)后進入光緩存器。

2.根據權利要求1所述的通過四波混頻方式實現正交模式的全光緩存方法，其特征在于，步驟(4)所述波形的序列長度不能超過回路引起的光學延遲；所述光學延遲主要由相敏放大器的高度非線性光纖長度決定。

3.根據權利要求1所述的通過四波混頻方式實現正交模式的全光緩存方法，其特征在于，步驟(5)所述的泵浦信號滿足相位匹配條件：

其中，分別為信號、泵浦、閑頻光的相位，a＝arctan[(k/2g)tanh(gL)]，k＝△k+2γP_P為總相位不匹配因子，γ為非線性系數，P_P為泵浦功率，△k≈β₂(ω_s-ω_p)²+β₄(ω_s-ω_p)⁴/12為線性相位失配因子，β₂、β₄為傳播常數,ω_s、ω_p為信號光和泵浦光的角頻率，為參量增益系數。

4.根據權利要求1所述的通過四波混頻方式實現正交模式的全光緩存方法，其特征在于，步驟(5)所述的相位調整采用鎖相環(huán)來穩(wěn)定泵浦、信號和閑頻光之間的相對相位。