[发明专利]基于光纤耦合器双泵浦光调制方式的全光逻辑器

说明书

技术领域

本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种基于光纤耦合器双泵浦光调制方式的全光逻辑器。

背景技术

全光逻辑器是光子技术领域的关键技术，对未来全光网络的实现有着重要的作用，全光开关以及数字光逻辑运算成为光通信与光信息处理的研究热点。全光逻辑器具有多个可供选择的输入、输出端口，能够实现光信号的各种逻辑运算，目前人们采用了多种方式实现全光开关和全光逻辑运算。基于光纤耦合器双泵浦光调制的全光逻辑器，具有更好的开关性能。

发明内容

本发明提供了一种基于光纤耦合器双泵浦光调制方式的全光逻辑器，不仅灵敏度高，开关响应速度快，而且实现了传统全光逻辑器不能实现的逻辑非门，具有较高的消光比，大大提高了开关性能。

本发明采取以下技术方案：

本发明包括第一泵浦源(1-1)、第二泵浦源(1-2)；第一光隔离器(2-1)、第二光隔离器(2-2)、第三光隔离器(2-3)和第四光隔离器(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)；第一光纤放大器(4-1)、第二光纤放大器(4-2)，第一带通滤波器(5-1)、第二带通滤波器(5-2)；第一波分复用器(6-1)、第二波分复用器(6-2)、第三波分复用器(6-3)、第四波分复用器(6-4)；光纤耦合器(7)，第一信号源(8-1)和第二信号源(8-2)。第一泵浦源与第一光隔离器的第一端口(a1)连接，第一光隔离器的第二端口(a2)与第一偏振控制器的第一端口(b1)连接，第一偏振控制器的第二端口(b2)与第一光纤放大器的第一端口(c1)连接，第一光纤放大器的第二端口(c2)与第一带通滤波器的第一端口(d1)连接，第一带通滤波器的第二端口(d2)与第一波分复用器的第一端口(f1)连接。第一信号源与第二光隔离器的第一端口(e1)连接，第二光隔离器的第二端口(e2)与第二偏振控制器的第一端口(h1)连接，第二偏振控制器的第二端口(h2)与第一波分复用器的第二端口(f2)连接。第二泵浦源与第三光隔离器的第一端口(a3)连接，第三光隔离器的第二端口(a4)与第三偏振控制器的第一端口(b3)连接，第三偏振控制器的第二端口(b4)与第二光纤放大器的第一端口(c3)连接，第二光纤放大器的第二端口(c4)与第二带通滤波器的第一端口(d3)连接，第二带通滤波器的第二端口(d4)与第三波分复用器的第一端口(t1)连接。第二信号源与第四光隔离器的第一端口(e3)连接，第四光隔离器的第二端口(e4)与第四偏振控制器的第一端口(h3)连接，第四偏振控制器的第二端口(h4)与第三波分复用器的第二端口(t2)连接。第一波分复用器的第三端口(f3)与光纤耦合器的第一端口(i1)连接，第三波分复用器的第三端口(t3)与光纤耦合器的第二端口(i2)连接，光纤耦合器的第三端口(i3)与第二波分复用器的第一端口(k1)连接，光纤耦合器的第四端口(i4)与第四波分复用器的第一端口(r1)连接。 

优选的，波分复用器(6-1)、(6-2)、(6-3)、(6-4)的第一端口为50%端口，第二端口为50%端口。

优选的，该光纤耦合器(7)的交叉耦合系数为0.05cm^-1。

优选的，信号源(8-1)、(8-2)产生的信号波长范围为1500nm-1550nm，功率为10mW。

优选的，泵浦源(1)、(2)所产生的泵浦波波长范围为800-900 nm，功率范围为0~20W。

本发明的特点是在光纤耦合器的第一输入端口与第二输入端口，通过波分复用器都加入一束强度可调的泵浦光，同时在第一端口输入一弱信号光而第二端口不输入信号光。用两束泵浦光p1和p2作逻辑值来调节信号光，从而实现信号光在输出端口的逻辑转换功能。

本发明全光逻辑器不仅灵敏度高，开关响应速度快，而且实现了传统全光逻辑器不能实现的逻辑非门，具有较高的消光比，大大改善了开关性能。

附图说明

图1为基于光纤耦合器双泵浦光调制的全光逻辑器的结构示意图。

图2为p2为0时，消光比随泵浦光功率p1变化的逻辑器特性曲线。

图2中X₁₂表示光纤耦合器第三端口信号光与第四端口信号光的消光比，X₂₁表示光纤耦合器第四端口信号光与第三端口信号光的消光比。第二波分复用器和第四波分复用器的作用是分离出信号光和泵浦光。

具体实施方式