[发明专利]全光开关装置及方法

权利要求书

1.一种全光开关装置，其特征在于：包括第一分束器、液晶盒、第二分束器、第三分束器、手性物质、第四分束器、第一反射镜、第二反射镜、相位调节器、第五分束器、第一光电探测器和第二光电探测器，其中，所述第一分束器将入射的窄线宽激光分束为控制光和参考光，所述第一光电探测器接收并探测参考光，所述液晶盒调制经过的控制光的相位，所述第二分束器将入射的信号光与调制相位后的控制光合束，所述第三分束器将合束后的激光再次分为第一光束和第二光束，所述手性物质和第一反射镜依次位于第一光束的光路上，所述第二反射镜、相位调节器依次位于第二光束的光路上，所述第四分束器将第一反射镜反射的第一光束和相位调节器调节后的第二光束合束并进行干涉，干涉后产生与入射的第一光束路径平行的路径1光束和与入射的第一光束路径垂直的路径2光束，第五分束器将路径1光束分束为透射光束和反射光束，第二光电探测器接收并探测透射光束。

2.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述全光开关装置还包括第一光束终止器和第二光束终止器，所述第一光束终止器终止路径2光束，所述第二光束终止器终止第五分束器分出的反射光束。

3.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述第一分束器、第三分束器和第四分束器为偏振无关分束器，所述第二分束器和第五分束器为偏振分束器。

4.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述液晶盒内侧设有并列的第一玻璃片和第二玻璃片，第一玻璃片和第二玻璃片上都镀有氧化铟锡导电层和聚酰亚胺取向层，液晶盒内灌有向列相液晶分子，其中，取向层的方向和控制光的偏振方向相同。

5.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述液晶盒的电压在使用时通过调节使得经过液晶盒的控制光和信号光到达第二分束器时的相位相差90度。

6.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述手性物质具体为使得所述第一光束经过手性物质后偏振态旋转90度的手性物质。

7.根据权利要求1所述的全光开关装置，其特征在于：所述信号光为水平线偏振信号光。

8.一种基于权利要求1所述的全光开关装置的全光开关方法，其特征在于包括：

(1)打开窄线宽激光，窄线宽激光在第一分束器被分成控制光和参考光，控制光和信号光在第二分束器上合束为圆偏振光，圆偏振光经第三分束器分为第一光束和第二光束，第一光束经过手性物质被第一反射镜反射到第四分束器上，第二光束经过相位调节器后被第二反射镜反射到第四分束器上，调节相位调节器，使得第一光束和第二光束的相位相差180度，在第四分束器上合束并发生干涉，路径1光束干涉相消，光强极小，从而实现全光开关的信号光“关”状态；

(2)关闭窄线宽激光，信号光经第三分束器分为第一光束和第二光束，第一光束经过手性物质后偏振态旋转90度，再由第一反射镜反射到第四分束器上，第二光束经相位调节器后被第二反射镜反射到第四分束器上，第四分束器上的第一光束和第二光束偏振态正交，合束后不发生干涉直接射入第五分束器，从而实现全光开关的信号光“开”状态。