[发明专利]基于光开关和光反射器的可重构二维光编码器及编码方法

权利要求书

1.一种基于光开关和光反射器的可重构二维光编码器，其特征在于：该编码器包含沿光路依次连接的宽带光源、一个三端口光环形器、一个1×M阵列波导光栅、一个M×N光开关、N-1个具有不同延时量的光反射器和与所述M×N光开关的电路控制端口连接的波长选择与路由控制器，其中M为可用波长总数，N-1为可实现的不同时延量总数；所述宽带光源与光环形器的第一端口相连，光环形器的第三个端口为二维光编码信号输出端口，光环形器的第二端口与1×M阵列波导光栅相连结，1×M阵列波导光栅的M个端口与M×N光开关的M个输入端口分别对应连接；M×N光开关的N-1个输出端口与N-1个具有不同延时量的光反射器的输入端口分别对应连接，M×N光开关上剩余的一个端口是Exit端口，舍弃不参与光编码的信号。

2.根据权利要求1所述的基于光开关和光反射器的可重构二维光编码器，其特征在于，所述的具有不同延时量的光反射器为具有不同延时量的光纤Sagnac环镜；M×N光开关的N-1个输出端口与N-1个具有不同延时量的光纤Sagnac环镜的输入端口分别对应连接。

3.根据权利要求1所述的基于光开光和光反射器的可重构二维光编码器，其特征在于，所述的具有不同延时量的反射器由具有不同延时量的光纤延迟线和光反射镜连接而成；M×N光开关的输出端口通过具有不同延时量的光纤延迟线与光反射镜连接。

4.一种基于光开关和光反射器的可重构二维光编码方法，其特征在于，该方法包括：

输入编码步骤：宽带光源产生包含波长λ₀、λ₁、...、λ_m-1的宽带光窄脉冲信号，从环形器的第一端口进入，通过环形器的第二端口进入阵列波导光栅，分别从阵列波导光栅的M个端口解复用出M个不同波长λ₀、λ₁、...、λ_m-1的光窄脉冲信号；根据二维码字序列的波长要求，光开关在波长选择与路由控制器控制下，从中选出k个波长，其中k为码字的码重，kM，其余波长通过光开关路由到Exit端口舍弃不用；同时根据二维码字序列的时序要求，将选出的k个波长路由到具有不同延时量的光反射器中，对k个波长窄脉冲信号进行延时，延时量为信号在光反射器中光纤线路上的传输时间，所述光反射器的延时量与二维码字序列的时序相对应；

输出编码步骤：经过不同延迟的不同波长光窄脉冲信号由光反射器反射回M×N光开关输出端口，光开关在波长选择与路由控制器的控制下，把具有不同延迟量的k个波长光脉冲信号原路送至阵列波导光栅，通过阵列波导光栅进行合波，送至光环形器的第二端口，通过光环形器的第三端口输出多波长脉冲串编码信号。

5.根据权利要求4所述的基于光开关和光反射器的可重构二维光编码方法，其特征在于，所述输入编码步骤中，光反射器采用光纤Sagnac环镜，光开关根据二维码字序列的时序要求，将选出的k个波长路由到具有不同延时量的光纤Sagnac环镜中，对k个波长窄脉冲信号进行延时，延时量为信号在Sagnac光纤环内的传输时间，所述光纤Sagnac环镜的延时量与二维码字序列的时序相对应；

所述输出编码步骤中，经过不同延迟的不同波长光窄脉冲信号由光纤Sagnac环镜反射回M×N光开关输出端口。

6.根据权利要求4所述的基于光开关和光反射器的可重构二维光编码方法，其特征在于，所述输入编码步骤中，反射器采用光纤延迟线和光反射镜连接而成，光开关根据二维码字序列的时序要求，将选出的k个波长路由到具有不同延时量的光纤延迟线端口进行延时，延时量为信号在光纤延迟线上的往返时间，所述光纤延迟线的延时量与二维码字序列的时序相对应；

所述输出编码步骤中，经过不同延迟的不同波长光窄脉冲信号由光反射镜反射回M×N光开关输出端口。