[发明专利]一种高速光通信系统全光异或门实现方法

说明书

技术领域

本发明属于超高速光通信技术领域，涉及高速光通信系统，尤其是一种高速光通信系统全光异或门实现方法。

背景技术

现有技术中，研究两束光信号如何实现全光异或的思路都是借助于各种非线性介质中发生的非线性效应，这其中包括基于半导体光放大器(SOA)的交叉增益调制(XGM)，交叉相位调制(XPM)，四波混频(FWM)，交叉偏振调制(CPM)；基于高非线性光纤(HNLF)的交叉相位调制，克尔效应，四波混频等。基于非线性效应的全光异或方案由于需要非线性介质的参与，而SOA或HNLF各种非线性效应发生条件苛刻，这样便需要增加相应辅助设备，使得全光异或门的设备实现与控制难度很高；另外，由于光信号为了实现异或需要通过非线性介质的非线性效应这样一个中间环节，这就难免会引入噪声使得输出消光比降低。

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的缺点，提供一种高速光通信系统全光异或门实现方法，该方法不借助非线性介质中的非线性效应，直接使两束输入光信号实现异或逻辑运算输出，从而降低全光异或门设备的复杂程度与控制难度并能够提高全光异或门输出信号消光比。

本发明的具体技术解决方案如下：

这种高速光通信系统全光异或门实现方法包括以下步骤：

1）光调制

将同一光源发出的连续光分为两束之后，分别利用信号光A和信号光B对两束连续光的相位进行调制，使信号光A的0码与1码的调制相位相差为±(2k+1)π，k≥0且k为整数，信号光B的0码与1码的调制相位相差为±(2k+1)π，k≥0且k为整数；同时，信号A的0码与信号B的0码或信号A的1码与信号B的1码相位相差为±(2k+1)π，k≥0且k为整数；

2）同步控制

在信号光A后边加入光延时线来控制两信号的同步，该步骤为可选步骤；

3）全光异或

经过步骤1处理后信号光A与信号光B相遇，信号光A与信号光B相遇后即发生干涉：当信号光A与信号光B的码字相同时，二者之间调制相位相差±(2k+1)π，k≥0且k为整数，干涉相消；当信号光A与信号光B的码字不同时，二者之间调制相位相差为±2kπ，k≥0且k为整数相同，干涉相长。

进一步，以上对于相干光源：

当Δ￠＝2kπ时：

Imax=(I1+I2)2---(2)]]>

当时：

Imin=(I1+I2)2---(3)]]>

当I₁-I₂时：

I_max＝4I₁                   （4）

I_min＝0                      (5)