[发明专利]一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门

权利要求书

1.一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，包括第一半导体激光器(1-1)、第二半导体激光器(1-2)、第三半导体激光器(1-3)、第一光调制器(3-1)、第二光调制器(3-2)、第一光隔离器(7-1)、第二光隔离器(7-2)、第三光隔离器(7-3)、光放大器(6)、三芯非线性光耦合器(8)，所述第一半导体激光器(1-1)、第一光调制器(3-1)、第一光隔离器(7-1)依次连接；所述第二半导体激光器(1-2)、第二光调制器(3-2)、第二光隔离器(7-2)依次连接；所述第三半导体激光器(1-3)、光放大器(6)、第三光隔离器(7-3)依次连接；所述第一光隔离器(7-1)、第二光隔离器(7-2)、第三光隔离器(7-3)分别与所述三芯非线性光耦合器(8)的三芯连接；

所述全光逻辑门还包括第一光衰减器(2-1)和第二光衰减器(2-2)，所述第一光衰减器(2-1)两端分别与所述第一半导体激光器(1-1)、第一光调制器(3-1)连接；所述第二光衰减器(2-2)两端分别与所述第二半导体激光器(1-2)、第二光调制器(3-2)连接；

所述第一半导体激光器(1-1)、第二半导体激光器(1-2)产生的光信号，分别经过衰减器后，经各自的第一光调制器(3-1)、第二光调制器(3-2)调制后产生两个同步的脉冲数字序列，注入到三芯非线性光耦合器(8)的纤芯1、纤芯3中，第三半导体激光器(1-3)的泵浦源所产生的泵浦光经过放大后注入到三芯非线性光耦合器(8)的纤芯2中对所述纤芯1、纤芯3中的信号光进行交叉相位调制，实现不同的相差，使输出端的信息与两个输入端的信息存在逻辑关系，从而实现逻辑运算。

2.权利要求1所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门还包括第一光滤波器(4-1)、第二光滤波器(4-2)、第三光滤波器(4-3)、第四光滤波器(4-4)和第五光滤波器(4-5)，所述第一光调制器(3-1)、第一光滤波器(4-1)、第一光隔离器(7-1)依次连接，所述第二光调制器(3-2)、第二光滤波器(4-2)、第二光隔离器(7-2)依次连接；所述三芯非线性光耦合器(8)的纤芯1、纤芯2、纤芯3的输出端分别与第三光滤波器(4-3)、第四光滤波器(4-4)、第五光滤波器(4-5)连接。

3.权利要求2所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述全光逻辑门还包括第一偏振控制器(5-1)、第二偏振控制器(5-2)、第三偏振控制器(5-3)，所述第一偏振控制器(5-1)两端分别与第一光滤波器(4-1)、第一光隔离器(7-1)连接，所述第二偏振控制器(5-2)两端分别与第二光滤波器(4-2)、第二光隔离器(7-2)连接；所述第三偏振控制器(5-3)两端分别与光放大器(6)、第三光隔离器(7-3)连接。

4.根据权利要求1所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述第一半导体激光器(1-1)、第二半导体激光器(1-2)为探测光半导体激光器，其产生平均的功率为10mW。

5.根据权利要求1所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述三芯非线性光耦合器(8)中，掺杂光纤的非线性折射率系数为3×10-15m 2/W。

6.根据权利要求1或5所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述三芯非线性光耦合器(8)中，纤芯1与2之间耦合器的线性耦合系数为1.57cm-1，纤芯3与纤芯2之间耦合器的线性耦合系数为1.87cm-1。

7.根据权利要求1所述的有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述的三芯非线性光耦合器(8)的长度为1cm。

8.根据权利要求1所述的有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述的全光逻辑门中的有源非线性三芯光纤耦合器，所有光放大器的增益30dB。

9.根据权利要求1所述一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，其特征在于，所述第三半导体激光器(1-3)的泵浦源所产生的泵浦波波长范围为1545nm，功率为50mW。