基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制方式的全光邏輯器的制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制的全光邏輯器。本發(fā)明中的第一束泵浦光依次通過第一光隔離器、第一偏振控制器、第一光纖放大器、第一帶通濾波器與第一波分復(fù)用器的第一端口連接；第一束信號(hào)光依次通過第二光隔離器，第二偏振控制器與第一波分復(fù)用器的第二端口連接；第一波分復(fù)用器的第三端口與光纖耦合器的第一端口連接；第二束泵浦光依次通過第三光隔離器、第三偏振控制器、第二光纖放大器、第二帶通濾波器與第三波分復(fù)用器的第一端口連接，第三波分復(fù)用器的第三端口與光纖耦合器的第二端口連接。本發(fā)明不僅靈敏度高，開關(guān)響應(yīng)速度快，而且實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)全光邏輯器不能實(shí)現(xiàn)的邏輯非門，具有較高的消光比，大大提高了開關(guān)性能。
【專利說明】基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制方式的全光邏輯器

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光信息【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制方式的 全光邏輯器。

【背景技術(shù)】
[0002] 全光邏輯器是光子【技術(shù)領(lǐng)域】的關(guān)鍵技術(shù)，對(duì)未來全光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)現(xiàn)有著重要的作 用，全光開關(guān)以及數(shù)字光邏輯運(yùn)算成為光通信與光信息處理的研究熱點(diǎn)。全光邏輯器具有 多個(gè)可供選擇的輸入、輸出端口，能夠?qū)崿F(xiàn)光信號(hào)的各種邏輯運(yùn)算，目前人們采用了多種方 式實(shí)現(xiàn)全光開關(guān)和全光邏輯運(yùn)算?；诠饫w耦合器雙泵浦光調(diào)制的全光邏輯器，具有更好 的開關(guān)性能。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本發(fā)明提供了一種基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制方式的全光邏輯器，不僅靈敏度 高，開關(guān)響應(yīng)速度快，而且實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)全光邏輯器不能實(shí)現(xiàn)的邏輯非門，具有較高的消光 比>，大大提商了開關(guān)性能。
[0004] 本發(fā)明采取以下技術(shù)方案： 本發(fā)明包括第一泵浦源（1-1)、第二泵浦源（1-2);第一光隔離器（2-1)、第二光隔離器 (2-2)、第三光隔離器（2-3)和第四光隔離器（2-4);第一偏振控制器（3-1)、第二偏振控制 器（3-2)、第三偏振控制器（3-3)、第四偏振控制器（3-4);第一光纖放大器（4-1)、第二光纖 放大器（4-2)，第一帶通濾波器（5-1)、第二帶通濾波器（5-2);第一波分復(fù)用器（6-1)、第二 波分復(fù)用器（6-2)、第三波分復(fù)用器（6-3)、第四波分復(fù)用器（6-4);光纖耦合器（7)，第一 信號(hào)源（8-1)和第二信號(hào)源（8-2)。第一泵浦源與第一光隔離器的第一端口（al)連接，第 一光隔離器的第二端口（a2)與第一偏振控制器的第一端口（bl)連接，第一偏振控制器的 第二端口（b2)與第一光纖放大器的第一端口（cl)連接，第一光纖放大器的第二端口（c2) 與第一帶通濾波器的第一端口（dl)連接，第一帶通濾波器的第二端口（d2)與第一波分復(fù) 用器的第一端口（Π )連接。第一信號(hào)源與第二光隔離器的第一端口（el)連接，第二光隔 離器的第二端口（e2)與第二偏振控制器的第一端口（hi)連接，第二偏振控制器的第二端 口（h2)與第一波分復(fù)用器的第二端口（f2)連接。第二泵浦源與第三光隔離器的第一端口 (a3)連接，第三光隔離器的第二端口（a4)與第三偏振控制器的第一端口（b3)連接，第三 偏振控制器的第二端口（b4)與第二光纖放大器的第一端口（c3)連接，第二光纖放大器的 第二端口（c4)與第二帶通濾波器的第一端口（d3)連接，第二帶通濾波器的第二端口（d4) 與第三波分復(fù)用器的第一端口（tl)連接。第二信號(hào)源與第四光隔離器的第一端口（e3)連 接，第四光隔離器的第二端口（e4)與第四偏振控制器的第一端口（h3)連接，第四偏振控制 器的第二端口（h4)與第三波分復(fù)用器的第二端口（t2)連接。第一波分復(fù)用器的第三端口 (f3)與光纖耦合器的第一端口（il)連接，第三波分復(fù)用器的第三端口（t3)與光纖耦合器 的第二端口（i2)連接，光纖耦合器的第三端口（i3)與第二波分復(fù)用器的第一端口（kl)連 接，光纖耦合器的第四端口（i4)與第四波分復(fù)用器的第一端口（rl)連接。
[0005] 優(yōu)選的，波分復(fù)用器（6-1)、（6-2)、（6-3)、（6-4)的第一端口為50%端口，第二端 口為50%端口。
[0006] 優(yōu)選的，該光纖稱合器（7)的交叉稱合系數(shù)為0. ΟδαιΓ1。
[0007] 優(yōu)選的，信號(hào)源（8-1)、（8-2)產(chǎn)生的信號(hào)波長范圍為1500nm-1550nm，功率為 10mW。
[0008] 優(yōu)選的，泵浦源（1)、（2)所產(chǎn)生的泵浦波波長范圍為800-900 nm，功率范圍為 0?20W。
[0009] 本發(fā)明的特點(diǎn)是在光纖耦合器的第一輸入端口與第二輸入端口，通過波分復(fù)用器 都加入一束強(qiáng)度可調(diào)的泵浦光，同時(shí)在第一端口輸入一弱信號(hào)光而第二端口不輸入信號(hào) 光。用兩束泵浦光Pi和P2作邏輯值來調(diào)節(jié)信號(hào)光，從而實(shí)現(xiàn)信號(hào)光在輸出端口的邏輯轉(zhuǎn) 換功能。
[0010] 本發(fā)明全光邏輯器不僅靈敏度高，開關(guān)響應(yīng)速度快，而且實(shí)現(xiàn)了傳統(tǒng)全光邏輯器 不能實(shí)現(xiàn)的邏輯非門，具有較高的消光比，大大改善了開關(guān)性能。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0011] 圖1為基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制的全光邏輯器的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0012] 圖2為p2為0時(shí)，消光比隨泵浦光功率pi變化的邏輯器特性曲線。
[0013] 圖2中表不光纖稱合器第三端口信號(hào)光與第四端口信號(hào)光的消光比，表不 光纖耦合器第四端口信號(hào)光與第三端口信號(hào)光的消光比。第二波分復(fù)用器和第四波分復(fù)用 器的作用是分離出信號(hào)光和泵浦光。

【具體實(shí)施方式】
[0014] 以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說明。
[0015] 如圖1所示，本實(shí)施例一種基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制的全光邏輯器包括第一 泵浦源（1-1)、第二泵浦源（1-2);第一光隔離器（2-1)、第二光隔離器（2-2)、第三光隔離器 (2-3)和第四光隔離器（2-4);第一偏振控制器（3-1)、第二偏振控制器（3-2)、第三偏振控 制器（3-3)、第四偏振控制器（3-4);第一光纖放大器（4-1)、第二光纖放大器（4-2)，第一帶 通濾波器（5-1)、第二帶通濾波器（5-2);第一波分復(fù)用器（6-1)、第二波分復(fù)用器（6-2)、第 三波分復(fù)用器（6-3)、第四波分復(fù)用器（6-4);光纖耦合器（7)，第一信號(hào)源（8-1)和第二信 號(hào)源（8-2)。泵浦源（1)、（2)所產(chǎn)生的泵浦波波長范圍為800-900 nm，功率范圍為(T20W。 信號(hào)源（8-1)、（8-2)產(chǎn)生的信號(hào)波長范圍為1500nm-1550nm，功率為10mW。
[0016] 第一泵浦源與第一光隔離器的第一端口（al)連接，第一光隔離器的第二端口 (a2)與第一偏振控制器的第一端口（bl)連接，第一偏振控制器的第二端口（b2)與第一光 纖放大器的第一端口（cl)連接，第一光纖放大器的第二端口（c2)與第一帶通濾波器的第 一端口（dl)連接，第一帶通濾波器的第二端口（d2)與第一波分復(fù)用器的第一端口（Π )連 接。第一信號(hào)源與第二光隔離器的第一端口（el)連接，第二光隔離器的第二端口（e2)與 第二偏振控制器的第一端口（hi)連接，第二偏振控制器的第二端口（h2)與第一波分復(fù)用 器的第二端口（f2)連接。第二泵浦源與第三光隔離器的第一端口（a3)連接，第三光隔離 器的第二端口（a4)與第三偏振控制器的第一端口（b3)連接，第三偏振控制器的第二端口 (b4)與第二光纖放大器的第一端口（c3)連接，第二光纖放大器的第二端口（c4)與第二帶 通濾波器的第一端口（d3)連接，第二帶通濾波器的第二端口（d4)與第三波分復(fù)用器的第 一端口（tl)連接。第二信號(hào)源與第四光隔離器的第一端口（e3)連接，第四光隔離器的第二 端口（e4)與第四偏振控制器的第一端口（h3)連接，第四偏振控制器的第二端口（h4)與第 三波分復(fù)用器的第二端口（t2)連接。第一波分復(fù)用器的第三端口（f3)與光纖耦合器的第 一端口（il)連接，第三波分復(fù)用器的第三端口（t3)與光纖耦合器的第二端口（i2)連接， 光纖耦合器的第三端口（i3)與第二波分復(fù)用器的第一端口（kl)連接，光纖耦合器的第四 端口（i4)與第四波分復(fù)用器的第一端口（rl)連接。可通過有無泵浦光輸入，計(jì)算光纖耦 合器輸出端口信號(hào)光的不同輸出功率，根據(jù)消光比判定邏輯器邏輯功能。
[0017] 圖2顯示了 ：在第二泵浦光功率p2為0時(shí)，兩輸出端口信號(hào)光的消光比隨第一泵 浦光功率pl變化的邏輯器特性曲線。
[0018] 表1表示令泵浦光功率pl=p2=8W時(shí)，根據(jù)不同的輸入組合得出的全光邏輯器的真 值表。
[0019] 表 1

【權(quán)利要求】
1. 基于光纖耦合器雙泵浦光調(diào)制方式的全光邏輯器，包括第一泵浦源（1-1)、第二泵 浦源（1-2);第一光隔離器（2-1)、第二光隔離器（2-2)、第三光隔離器（2-3)和第四光隔離 器（2-4);第一偏振控制器（3-1)、第二偏振控制器（3-2)、第三偏振控制器（3-3)、第四偏振 控制器（3-4);第一光纖放大器（4-1)、第二光纖放大器（4-2)，第一帶通濾波器（5-1)、第二 帶通濾波器（5-2);第一波分復(fù)用器（6-1)、第二波分復(fù)用器（6-2)、第三波分復(fù)用器（6-3)、 第四波分復(fù)用器（6-4);光纖耦合器（7)，第一信號(hào)源（8-1)和第二信號(hào)源（8-2)，其特征在 于： 第一泵浦源與第一光隔離器的第一端口（al)連接，第一光隔離器的第二端口（a2)與 第一偏振控制器的第一端口（bl)連接，第一偏振控制器的第二端口（b2)與第一光纖放大 器的第一端口（cl)連接，第一光纖放大器的第二端口（c2)與第一帶通濾波器的第一端口 (dl)連接，第一帶通濾波器的第二端口（d2)與第一波分復(fù)用器的第一端口（Π )連接；第 一信號(hào)源與第二光隔離器的第一端口（el)連接，第二光隔離器的第二端口（e2)與第二偏 振控制器的第一端口（hi)連接，第二偏振控制器的第二端口（h2)與第一波分復(fù)用器的第 二端口（f2)連接；第二泵浦源與第三光隔離器的第一端口（a3)連接，第三光隔離器的第 二端口（a4)與第三偏振控制器的第一端口（b3)連接，第三偏振控制器的第二端口（b4)與 第二光纖放大器的第一端口（c3)連接，第二光纖放大器的第二端口（c4)與第二帶通濾波 器的第一端口（d3)連接，第二帶通濾波器的第二端口（d4)與第三波分復(fù)用器的第一端口 (tl)連接；第二信號(hào)源與第四光隔離器的第一端口（e3)連接，第四光隔離器的第二端口 (e4)與第四偏振控制器的第一端口（h3)連接，第四偏振控制器的第二端口（h4)與第三波 分復(fù)用器的第二端口（t2)連接；第一波分復(fù)用器的第三端口（f3)與光纖耦合器的第一端 口（il)連接，第三波分復(fù)用器的第三端口（t3)與光纖耦合器的第二端口（i2)連接，光纖 耦合器的第三端口（i3)與第二波分復(fù)用器的第一端口（kl)連接，光纖耦合器的第四端口 (i4)與第四波分復(fù)用器的第一端口（rl)連接。
2. 如權(quán)利要求1所述全光邏輯器，其特征在于：光纖耦合器（7)的交叉耦合系數(shù)為 0. 05cm L
3. 如權(quán)利要求1所述全光邏輯器，其特征在于：波分復(fù)用器（6-1)、（6-2)、（6-3)、（6-4) 的第一端口為50%端口，第二端口為50%端口。
4. 如權(quán)利要求1所述全光邏輯器，其特征在于：信號(hào)源（8-1)、（8-2)產(chǎn)生的信號(hào)波長 范圍為 1500nm-1550nm，功率為 10mW。
5. 如權(quán)利要求1所述全光邏輯器，其特征在于：泵浦源（1)所產(chǎn)生的泵浦波波長為 800-900 nm，功率范圍為0?20W。
【文檔編號(hào)】G02F3/00GK104102066SQ201410298479
【公開日】2014年10月15日 申請(qǐng)日期:2014年6月26日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月26日
【發(fā)明者】李齊良, 張真, 朱夢云, 李冬強(qiáng), 胡淼, 唐向宏, 曾然, 魏一振, 周雪芳, 盧旸, 錢正豐 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)