[发明专利]全光信息交换装置及方法

权利要求书

1.一种全光信息交换装置，其特征在于，至少包括：二阶非线性光波导、第一光耦合器、第三光耦合器、第四光耦合器、第一光滤波器、第二光滤波器和第一偏振控制器，其中：

所述第一偏振控制器的第一端口作为WDM信号光输入端口，其第二端口与所述第一光耦合器的第一端口相连接；

所述第一光耦合器的第二端口作为WDM信号光输出端口，所述第一光耦合器的第三端口和所述第一光滤波器的第一端口相连接，所述第一光耦合器的第四端口和所述第二光滤波器的第一端口相连接；

所述第一光滤波器的第二端口和所述第三光耦合器的第一端口相连接，所述第二光滤波器的第二端口和所述第四光耦合器的第一端口相连接；

所述二阶非线性光波导的第一端口与所述第三光耦合器的第三端口相连接，所述二阶非线性光波导的第二端口与所述第四光耦合器的第三端口相连接；

所述第三光耦合器的第二端口和所述第四光耦合器的第二端口分别作为控制光输入端口；

所述WDM信号光包括第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光，在使用时，所述第一波长/波段信号光可通过第一光滤波器，所述第二波长/波段信号光可通过第二光滤波器；

控制光的频率等于所述第一波长/波段信号光的中心频率与所述第二波长/波段信号光的中心频率之和的二分之一。

2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第一光隔离器，所述第一偏振控制器的第二端口与所述第一光耦合器的第一端口之间通过所述第一光隔离器相连接，所述第一光隔离器的输入端口与所述第一偏振控制器的第二端口相连接，所述第一光隔离器的输出端口与所述第一光耦合器的第一端口相连接。

3.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器的第一端口与所述第三光耦合器的第二端口相连接，所述第二光耦合器的第二端口与所述第四光耦合器的第二端口相连接。

4.如权利要求3所述的装置，其特征在于，还包括控制光提供装置。

5.如权利要求4所述的装置，其特征在于，所述控制光提供装置包括控制光生成装置和第二偏振控制器中的至少一种。

6.如权利要求5所述的装置，其特征在于，还包括第二光隔离器，所述第二偏振控制器的第一端口与所述控制光生成装置的输出端口相连接，所述第二偏振控制器的第二端口与所述第二光隔离器的输入端口连接，所述第二光隔离器的输出端口与所述第二光耦合器的第三端口相连接。

7.如权利要求1-6任一项所述的装置，其特征在于，所述二阶非线性光波导包括，具有二阶非线性光学效应的光波导，所述二阶非线性光学效应包括倍频、和频以及差频。

8.如权利要求7所述的装置，其特征在于，所述具有二阶非线性光学效应的光波导为周期极化反转铌酸锂光波导。

9.一种全光信息交换方法，其特征在于，基于如权利要求1－8任一项所述的全光信息交换装置，所述方法用于交换WDM信号光中第一波长/波段的信号光与第二波长/波段的信号光所携带数据信息；

所述方法包括：

在满足预设条件时，利用所述全光信息交换装置交换WDM信号光中第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光所携带数据信息；

所述预设条件包括：所述第一光滤波器可通过第一波长/波段信号光，所述第二光滤波器可通过第二波长/波段信号光，所述二阶非线性光波导对应的偏振态、所述输入的WDM信号光的偏振态和所述控制光的偏振态一致，所述控制光的波长与所述二阶非线性光波导的准相位匹配波长相等，以及，所述控制光的频率，等于第一波长/波段信号光的中心频率与第二波长/波段信号光的中心频率之和的二分之一。