[發明專利]基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器

在審

• 申請號: 202110080482.6
• 申請日: 2021-01-20
• 公開（公告）號: CN112702067A
• 公開（公告）日: 2021-04-23
• 發明（設計）人: 韓丙辰;李鵬飛;馬會芳
• 申請（專利權）人: 太原師范學院
• 主分類號: H03M13/11
• 分類號: H03M13/11;G02F3/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明涉及全光奇偶校驗產生器和檢驗器，具體是一種基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器。基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器，包括信號發生器、連續波激光器、調制器、時鐘脈沖CLK、微環諧振器、光環形器和光示波器。本發明具有結構簡單、功耗低、緊湊且易于集成的優點，且僅在加載時鐘信號時狀態才會發生改變，同時實現3位全光奇偶校驗產生器和檢驗器。

技術領域

本發明涉及全光奇偶校驗產生器和檢驗器，具體是一種包括信號發生器、連續波激光器、調制器、時鐘脈沖CLK、微環諧振器、光環形器和光示波器的基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器。

背景技術

光學存儲設備是未來超高比特率光纖通信系統中必不可少的元素。在光分組交換網絡中，光學存儲元件保存光學處理器的結果并給光學開關提供控制信號。但是為了避免數據沖突，光學存儲元件甚至需要緩沖整個數據包。在理想情況下，數據應該全光地進行存儲，與光纖帶寬兼容。脈沖模式存儲已在各種光纖環路設備中得到應用。這些設備配置再生回路或鎖模光纖環激光器，通過各種脈沖控制技術提供比特模式的定時穩定性。上述脈沖控制技術大多基于電光調制，其比特率小于100Gb/s。

全光順序信號處理中，設備的數字輸出不僅取決于輸入信號還取決于對前一時刻信號的狀態。由于在所有光分組交換機中出現，這個過程已被廣泛研究。光分組交換機中，交換、數據格式轉換、光信號的記憶、路由、數據包的緩沖和轉發以及計數、時鐘分割等核心功能直接在光域中進行。與電光電轉換不同，這種產生一個少于10ps脈沖信號的過程可以實現大于40Gbits/s的高速重復全光順序信號處理，既提高了光子集成電路和平面光波電路的工作能力，又顯著降低了數字光網絡設備的成本。

目前，偶校驗產生器、奇校驗產生器、偶校驗檢驗器、奇校驗檢驗器都是基于三個異或門的獨立的邏輯門，其電脈沖電路切換時間長，不能同時實現3位全光奇偶校驗產生器和檢驗器。因此，實現基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器確有必要。

發明內容

本發明為了解決偶校驗產生器、奇校驗產生器、偶校驗檢驗器、奇校驗檢驗器電脈沖電路切換時間長，不能同時實現3位全光奇偶校驗產生器和檢驗器的問題，提供了一種基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器。

本發明是采用如下技術方案實現的：

基于微環諧振器熱非線性效應的全光奇偶校驗器，包括信號發生器、連續波激光器、調制器、時鐘脈沖CLK、微環諧振器、光環形器和光示波器；信號發生器(1)產生的信號和連續波激光器(2)產生的載波，經調制器(3)調制生成輸入信號D，第一時鐘脈沖CLK(4a)、第二時鐘脈沖CLK(4b)、第三時鐘脈沖CLK(4c)、第四時鐘脈沖CLK(4d)分別從第一微環諧振器(5a)、第二微環諧振器(5b)、第三微環諧振器(5c)、第四微環諧振器(5d)的頂部泵送入環，形成光開關，輸入信號D分別通過光環形器(6a)、光環形器(6b)、光環形器(6c)傳輸，實現奇偶校驗產生器和檢驗器。使用第一光示波器(7a)、第二光示波器(7b)分別記錄偶校驗產生器和檢驗器、奇校驗產生器和檢驗器的波形。

基于上述技術方案，進一步的附加技術方案如下。

(1)所述信號發生器頻率帶寬為0-10GHz，輸出功率為10-20dBm。

(2)所述調制器頻率帶寬為0-10GHz。

(3)所述第一時鐘脈沖CLK、第二時鐘脈沖CLK、第三時鐘脈沖CLK、第四時鐘脈沖CLK是波長都為532nm綠色激光的脈沖光束。

(4)所述第一微環諧振器、第二微環諧振器、第三微環諧振器、第四微環諧振器的微環半徑d都為20μm，厚度都為250nm，橫截面都為450×250nm2。