[发明专利]基于非线性相移光纤光栅的全光触发器

说明书

技术领域

本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种基于非线性相移光纤光栅的全光触发器。

背景技术

光纤光栅具有体积小、熔接损耗小、与光纤全兼容、抗电磁干扰能力强、化学稳定和电绝缘等优点，这使得它在光纤通信和光信息处理等领域得到了广泛的应用。在光纤通信中，光纤光栅可以用于光纤激光器、光纤放大器、光栅滤波器、色散补偿器、波分复用器，也可用于全光波长路由和光交换等。光在非线性光纤光栅中谐振具有双稳特性，即一种输入对应两种输出状态。利用这种特性，加上正反馈或者负反馈，能实现器件的信号输出在两者状态之间切换，即可以用来构造基于双稳特性的触发器。这种触发器开关速度快，能适应高速传输。

发明内容

本发明提供了一种基于非线性相移光纤光栅的全光触发器。本发明非线性相移光纤光栅的全光触发器具有体积小、熔接损耗小、与光纤全兼容、抗电磁干扰能力强等优点，特别适于光通信系统技术中的应用。

本发明采取以下技术方案：基于非线性相移光纤光栅的全光触发器，其特征是包括偏置信号源(1-1)、第一光隔离器(1-2)、设置信号源(2-1)、第二光隔离器(2-2)、重置信号源(3-1)、第三光隔离器(3-2)、第一偏振控制器(1-3)、第二偏振控制器(2-3)、第三偏振控制器(3-3)、第一带通滤波器(1-4)、第二带通滤波器(2-4)、第三带通滤波器(3-4)、波分复用器(1-5)、具有双耦合器光纤环形谐振腔(3-5)、非线性相移光纤光栅(1-6)，偏置信号源(1-1)与第一光隔离器(1-2)的第一端口(a1)连接，第一光隔离器(1-2)的第二端口(a2)与第一偏振控制器(1-3)的第一个端口(b1)连接，第一偏振控制器(1-3)的第二个端口(b2)与第一带通滤波器(1-4)的第一个端口(c1)连接，第一带通滤波器(1-4)第二端口(c2)经具有双耦合器光纤环形谐振腔(3-5)中的上方耦合器(d1)后与波分复用器(1-5)的第一输入端口(e1)连接，波分复用器(1-5)的输出端口(e2)与非线性相移光纤光栅(1-6)的第一个端口(f1)连接，接着由非线性相移光纤光栅(1-6)第二个端口(f2)输出触发信号；设置信号源(2-1)与第二光隔离器(2-2)的第一端口(g1)连接，第二光隔离器(2-2)的第二端口(g2)与第二偏振控制器(2-3)的第一个端口(h1)连接，第二偏振控制器(2-3)的第二个端口(h2)与第二带通滤波器(2-4)的第一个端口(i 1)连接，第二带通滤波器(2-4)第二端口(i2)与波分复用器(1-5)的第二输入端口(e3)连接；重置信号源(3-1)与第三光隔离器(3-2)的第一端口(j1)连接，第三光隔离器(3-2)的第二端口(j2)与第三偏振控制器(3-3)的第一个端口(k1)连接，第三偏振控制器(3-3)的第二个端口(k2)与第三带通滤波器(3-4)的第一个端口(l1)连接，第三带通滤波器(3-4)的第二端口(l2)输出的光波经具有双耦合器光纤环形谐振腔(3-5)中的下方耦合器(d2)进入环形谐振腔。

优选的，维持、置位和复位信号源所产生的信号波波长为1550nm。

优选的，相移光纤光栅前后相移量为π/2。

优选的，掺铒光纤光栅非线性折射率2.3×10^-15m²/W。

优选的，放大后泵浦光的功率为9W。

本发明利用光在非线性光纤光栅中谐振具有双稳特性，系统首先处于低透射状态，对应数字信号“0”。由偏置信号源经过光隔离器、偏振控制器、带通滤波器产生一束维持光，接着通过设置信号源经过光隔离器、偏振控制器、带通滤波器，利用波分复用器在维持光强的基础上加上一束正反馈的光，从而使透射状态得以突变，处于高透射状态，设置脉冲消失后，由于双稳态记忆特性，系统仍然维持高透射状态，对应数字信号“1”，实现了由“0”到“1”的翻转。在另一线路上利用重置信号源经过光隔离器、偏振控制器、带通滤波器形成的光波在具有双耦合器光纤环形谐振腔发生谐振，从而减小了光波输出功率，相当于在维持光的基础上加上一束负反馈的光，从而使透射状态得以突变，处于低透射状态，重置脉冲消失后，由于双稳态记忆特性，系统仍然维持低透射状态，对应数字信号“0”，实现了由“1”到“0”的翻转。

本发明非线性相移光纤光栅的全光触发器具有体积小、熔接损耗小、与光纤全兼容、抗电磁干扰能力强等优点，特别适于光通信系统技术中的应用。

附图说明

图1为本发明基于非线性相移光纤光栅的全光触发器结构示意图。