[实用新型]全光阈值器件

说明书

本实用新型提供了一种全光阈值器件，包括吸收装置、以及与吸收装置相连的光放大器,吸收装置包括光传输装置、透明容器、以及容置于透明容器内的硼烯量子点溶液，光信号包括光脉冲信号和基底噪声，光放大器用于使光脉冲信号的峰值功率大于或等于硼烯量子点溶液的饱和吸收功率，且基底噪声的峰值功率小于硼烯量子点溶液的阈值功率。通过将硼烯量子点溶液置于透明容器内，并且将透明容器设于光信号的传输路径上。同时控制光脉冲信号的功率以及基底噪声的功率，使基底噪声被硼烯量子点溶液所吸收，而光脉冲信号则不会被吸收，最终达到了消除光信号中的基底噪声的目的。

技术领域

本实用新型属于光电子技术领域，具体涉及全光阈值器件。

背景技术

在现代信息交流高速发展的年代，全光信号处理是光纤通信系统中重要的发展趋势和研究方向。但目前系统接收端接收到的光脉冲信号往往都存在一定量的基底噪声，而这种噪声最终会影响到数字光通信系统的信号接收性能。因此，如何消除基底噪声是光多址接入通信系统中的一个关键问题。

目前，全光阈值技术可有效地消除基底噪声。其中，全光阈值技术的核心为：接收端的光信号一般具有足够高的瞬时峰值功率，能在非线性介质中产生非线性效应，通过产生新的频率分量，使得信息信号被保存下来。而基底噪声因峰值功率较低，不足以产生非线性效应，因而当它通过非线性介质中时就会被滤除。

现阶段已提出了多种全光阈值技术，例如基于自相位调制(Self-phaseModulation，SPM)和交叉相位调制(XPM Cross-phase Modulation，XPM)的阈值技术。但基于SPM和XPM的阈值技术通常需要使用较长的非线性光纤，并且非线性光纤的损耗较大且稳定性较差。还有人利用周期极化铌酸锂晶体 (Periodically Poled Lithium Niobate，PPLN)中的二阶谐波产生(Second-harmonic Generation，SHG)效应来实现全光阈值技术，但PPLN的成本极其高昂，因此难以得到广泛应用。因此，目前急需一种新型的全光阈值器件。

实用新型内容

鉴于此，本实用新型提供了全光阈值器件，通过将硼烯量子点溶液容置于透明容器内，并且将透明容器设于光信号的传输路径上。同时控制光放大器使所述光脉冲信号的峰值功率大于或等于所述硼烯量子点溶液的饱和吸收功率，且所述基底噪声的峰值功率小于所述硼烯量子点溶液的阈值功率。通过上述设置使基底噪声被硼烯量子点溶液所吸收，而光脉冲信号则不会被吸收，可完全通过硼烯量子点溶液继续传输，最终达到了消除光信号中的基底噪声的目的。

本实用新型第一方面提供了一种全光阈值器件，包括吸收装置、以及与所述吸收装置相连的光放大器,所述光放大器用于放大光信号并使所述光信号传输至所述吸收装置中，所述吸收装置包括光传输装置、透明容器、以及容置于所述透明容器内的硼烯量子点溶液，所述光传输装置用于传输所述光信号，所述透明容器设置于所述光传输装置上且位于所述光信号的传输路径上，所述光信号包括光脉冲信号和基底噪声，所述光放大器用于使所述光脉冲信号的峰值功率大于或等于所述硼烯量子点溶液的饱和吸收功率，且所述基底噪声的峰值功率小于所述硼烯量子点溶液的阈值功率，所述硼烯量子点溶液会吸收所述基底噪声且使所述光脉冲信号继续传输。

其中，所述光传输装置包括基台、以及分别设于所述基台相对两侧的光信号入射端、光信号出射端，所述透明容器设置于所述基台的表面。

其中，所述硼烯量子点溶液的液面与所述基台表面的垂直距离大于所述光信号入射端、所述光信号出射端与所述基台表面的垂直距离。

其中，所述光放大器与所述吸收装置通过光纤连接。

其中，所述光纤为单模光纤。

其中，所述光放大器包括掺饵光纤光放大器或半导体光放大器中的任意一种。