[发明专利]基于受激拉曼散射损耗效应的全光比较器

说明书

技术领域

本发明属于信息光电子技术，适用于高速光信号处理领域，尤其涉及一种基于受激拉曼散射损耗效应的全光比较器。

背景技术

数字系统因在稳定性、抗干扰能力、处理精度等方面与模拟系统相比具有明显的优势，近年来取得了飞速的发展。作为模拟与数字系统接口的关键器件，模数转换器引起了人们越来越多的关注。然而，由于受限于时钟精度和器件材料，电的模数转换器在超宽带、超高速等先进系统中显得力不从心，因此对高速、高精度全光模数转换器的需求与日俱增。

全光模数转换器涉及光学抽样、光学量化和光学编码三个基本单元，其中光学量化的核心就是光比较器，相比于电光比较器，全光比较器在速度、精度等方面具有明显优势。对于幅度调制光信号，目前已经报道的全光比较器主要有如下三类：(1)基于无源光纤布拉格光栅（FBG）阵列的全光比较器，如2003年，J.E.McGeehan等利用FBG阵列设计出结构简单、成本低廉的全光比较器[J.E.McGeehan，et.al，“Multiwavelength-channelheaderrecognitionforreconfigurableWDMnetworksusingopticalcorrelatorsbasedonsampledfiberBragggratings”,PhotonicTechnologyLetters,2003,15(10):1464-1466]，但该器件不能随信号速率改变或通信网升级自动重配；(2)基于半导体光放大器（SOA）高非线性效应的全光比较器，如2006年，B.S.Gopalakrishnapillai等提出了基于SOA交叉增益调制实现全光同或运算[B.S.Gopalakrishnapillai,et.al“Polarizationandbit-lengthindependentall-opticallogicgatebasedactivecorrelatorforbitserialprocessing”,OpticalFiberCommunicationConference,2006,OThS5]，但是该器件不具备多位比较功能；(3)基于双光束干涉和注入锁定原理的全光比较器[杨亚培、廖小军、戴基智等，“基于双光束干涉和注入锁定原理的全光比较器”，国家发明专利，ZL200610020795.8]，但这种由体光学分束镜和全反射镜等组成的全光比较器，调节困难、稳定性较差；另外，最近张丽梅等也提出了基于马赫-曾德尔干涉仪和量子点半导体光放大器的全光比较器[张丽梅、王智、孙振超，“基于量子点半导体光放大器的8位全光比较器”，国家发明专利，ZL201310188530.9]，实现了8位光信号的比较。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是克服现有全光比较器在速度、精度和稳定性限制，提出一种基于受激拉曼散射损耗效应的全光比较器。

本发明的技术方案：

本发明提出一种基于受激拉曼散射损耗效应的全光比较器，构成该器件各部分的连接：

待比较光信号与第一2×2光耦合器的第一端口连接，参考光信号与第二2×2光耦合器的第一端口连接，控制光信号与第一1×2光耦合器的第一端口连接。第一1×2光耦合器的第二、第三端口分别连接第三2×2光耦合器的第一端口和第四2×2光耦合器的第一端口，第二1×2光耦合器的第二、第三端口分别连接第三2×2光耦合器的第二端口和第四2×2光耦合器的第二端口，第一2×2光耦合器的第三、第四端口经第一、第二高非线性光纤连接第三2×2光耦合器的第三、第四端口，第二2×2光耦合器的第三、第四端口经第三、第四高非线性光纤连接第四2×2光耦合器的第三、第四端口，第二1×2光耦合器的第一端口连接高速光探测器。