[发明专利]一种全光开关及其设计方法

权利要求书

1.一种全光开关设计方法，其特征在于包括以下几个步骤：

步骤101，在第一介质层A与第二介质层B交替堆叠的多层膜结构中掺入一个中心缺陷层C或两个位于多层膜结构中部的对称缺陷层C，再在多层膜结构中远离缺陷层C的两端对称地掺入两个侧边缺陷层D；第一介质层A与第二介质层B的折射率比大于1.1，两相邻的第一介质层A与第二介质层B组成一个周期的介质膜；侧边缺陷层D与缺陷层C间隔N个周期的介质膜，以避免侧边缺陷层D与缺陷层C发生相互耦合作用，其中N大于或等于6；

步骤102，调节缺陷层C的参数，获得两个缺陷模；然后设置侧边缺陷层D的光学厚度，使得两个侧边缺陷层D产生的缺陷模与缺陷层C产生的缺陷模之一重叠，从而获得两个具有不同Q值的缺陷模，两个缺陷模的Q值比为2-4；

步骤103，将低Q值缺陷模设置为泵浦光通道，高Q值缺陷模设置为探测光通道。

2.根据权利要求1所述的一种全光开关设计方法，其特征在于当步骤101中掺入一个中心缺陷层C时，步骤102中所述缺陷层C的参数为中心缺陷层C的光学厚度。

3.根据权利要求1所述的一种全光开关设计方法，其特征在于当步骤101中掺入两个对称缺陷层C时，步骤102中所述缺陷层C的参数为两个对称缺陷层C的光学厚度及它们之间的距离。

4.根据权利要求2所述的一种全光开关设计方法，其特征在于：所述中心缺陷层C的光学厚度为n×λ₀/4，n取大于3的奇数，λ₀为中心波长。

5.根据权利要求3所述的一种全光开关设计方法，其特征在于：所述两个对称缺陷层C的光学厚度为n×λ₀/4，其中1＜n＜3，λ₀为中心波长，且间隔2至6个周期的介质膜。

6.根据权利要求2或3所述的一种全光开关设计方法，其特征在于：所述第一介质层A、第二介质层B的光学厚度均为四分之一波长；第一介质层A、缺陷层C、侧边缺陷层D选用同一种非线性材料。

7.一种全光开关，其特征在于：所述全光开关为主要由第一介质层A与第二介质层B交替堆叠而成的多层膜结构；所述多层膜结构的中部设有一个中心缺陷层C或两个对称缺陷层C，两端设有两个侧边缺陷层D，侧边缺陷层D与缺陷层C间隔N个周期的介质膜，其中N大于或等于6；泵浦光通道为缺陷层C和侧边缺陷层D所产生的两个缺陷模中Q值较低者，探测光通道为缺陷层C和侧边缺陷层D所产生的两个缺陷模中Q值较高者，探测光通道与泵浦光通道的Q值比为2-4；

所述多层膜结构的中部设有一个光学厚度为n×λ₀/4的中心缺陷层C，n取大于3的奇数，λ₀为中心波长。

8.根据权利要求7所述的一种全光开关，其特征在于：所述多层膜结构的中部设有一个光学厚度为27×λ₀/4的中心缺陷层C。

9.根据权利要求7所述的一种全光开关，其特征在于：所述多层膜结构的中部设有两个间隔2至6个周期的介质膜的对称缺陷层C；两个对称缺陷层C的光学厚度均为n×λ₀/4，其中1＜n＜3，λ₀为中心波长。