[发明专利]一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置及方法

权利要求书

1.一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置，其特征在于，包括第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、半导体光放大器和光纤光栅；

所述第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器、半导体光放大器和光纤光栅组成光纤环；

所述第一光耦合器、第二光耦合器、第三光耦合器和半导体光放大器构成干涉器；

第二光耦合器、半导体光放大器和光纤光栅构成干涉器的上臂；

第一光耦合器的第一输入端输入信号光，第二输入端连接第三光耦合器的第一输出端，第一输出端和第二输出端分别连接第二光耦合器的第一输入端和第三光耦合器的第一输入端；

第二光耦合器的第二输入端为控制光输入端，输出端依次通过半导体光放大器和光纤光栅与第三光耦合器的第二输入端连接；

第三光耦合器的第二输出端输出信号光；

第一光耦合器中的第一输入端、第二输入端的功率分别为p₁和p₂，

信号光要么从第三光耦合器的第一输入端输入，要么在光纤环中缓存，所以同一时刻只有一个输入端口有信号，第三光耦合器的第二输出端、第一输出端分别为：

p₃＝p_1，2cos²θ (3)

p₄＝p_1，2sin²θ (4)

P_1,2是输入端1或输入端2的光功率；

θ＝kz；k是光矢量、z是光耦合器的长度。

2.根据权利要求1所述的一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置，其特征在于，第三光耦合器的第一输出端、第二输出端的输出光强表达式为：

其中，I₁和I₂分别是干涉器上、下臂的光强；

Δθ为通过干涉器上臂的信号光的相位变化。

3.根据权利要求1-2任一所述的一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置的实现光缓存的方法，其特征在于，包括：

第一光耦合器的第一输入端输入信号光；

通过选择不同的kz，将输入信号光按照不同的比值分配到第三光耦合器的第一输出端和第二输出端；

第二光耦合器将从第一光耦合器输出的信号光和控制光耦合，然后进入半导体光放大器；

半导体光放大器通过控制光控制半导体光放大器中的载流子浓度，从而产生慢光效应，导致通过干涉器上臂的信号光的相位变化Δθ；

光纤光栅是将半导体光放大器输出信号中的控制信号滤出，保留信号光，传输至第三光耦合器第二输入端。

4.根据权利要求3所述的一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置的实现光缓存的方法，其特征在于，当第二光耦合器的第二输入端没有控制光时，信号光经过干涉器的上下两臂后是等相位的，信号光在第三光耦合器的第二输出端输出，相当于信号光没有缓存直接通过缓存器。

5.根据权利要求3所述的一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置的实现光缓存的方法，其特征在于，当第二光耦合器的第二输入端有控制光时，信号光在上臂因为有慢光效应产生延时，使得经过上臂的光信号产生相位变化，在第三光耦合器的第一输出端输出，其信号光缓存到光纤环里,从而实现对光信号的缓存。

6.根据权利要求3所述的一种利用半导体光放大器中慢光效应实现光缓存的装置的实现光缓存的方法，其特征在于，当需要读出信号时,第二光耦合器的第二输入端不输入控制光信号，则信号光在第三光耦合器的第二输出端输出，被缓存的信号从光纤环中读出。