[实用新型]一种掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器

说明书

技术领域

本实用新型属于光信息技术领域，具体涉及一种掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器。

背景技术

全光逻辑器是光子技术领域的关键技术，对未来全光网络的实现有着重要的作用，全光开关以及数字光逻辑运算成为光通信与光信息处理的研究热点。全光逻辑器具有多个可供选择的输入、输出端口，能够实现光信号的各种逻辑运算，目前人们采用了多种方式实现全光开关和全光逻辑运算。采用交叉相位调制方式的具有光泵浦的掺杂光纤耦合器全光逻辑器，存在着光致折射率改变和光放大的共同作用，不仅响应时间快，而且所需的泵浦光功率可以下降到毫瓦量级。

发明内容

本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器。

本实用新型采取以下技术方案：掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器，包括泵浦源，第一光隔离器、第二光隔离器和第三光隔离器，第一偏振控制器、第二偏振控制器和第三偏振控制器，掺铒光纤放大器，带通滤波器，第一波分复用器，第二波分复用器，掺铒光纤耦合器，第一信号源和第二信号源。泵浦源与第一光隔离器的第一端口连接，第一光隔离器的第二端口与第一偏振控制器的第一端口连接，第一偏振控制器的第二端口与掺铒光纤放大器的第一端口连接，掺铒光纤放大器的第二端口与带通滤波器的第一端口连接，带通滤波器的第二端口与第一波分复用器的第一端口连接，第一信号源与第二光隔离器的第一端口连接，第二光隔离器的第二端口与第二偏振控制器的第一端口连接，第二偏振控制器的第二端口与第一波分复用器的第二端口连接，第二信号源与第三光隔离器的第一端口连接，第三光隔离器的第二端口与第三偏振控制器的第一端口连接，第一波分复用器的第三端口与掺铒光纤耦合器的第一端口连接，第三偏振控制器的第二端口与掺铒光纤耦合器的第二端口连接，掺铒光纤耦合器的第三端口与第二波分复用器的第一端口连接。 

本实用新型的特点是在掺铒光纤耦合器的第一输入端口，通过波分复用器加入一束强度可调的强泵浦光，强光通过掺饵离子的光纤，引起掺杂离子的能级跃迁，产生复数传播常数的变化。因为掺铒光纤有光放大作用，因而表现为增益的变化，同时利用光克尔效应，产生交叉相位调制，实现信号光的逻辑器转换功能。

本实用新型利用掺铒光纤折射率变化和增益变化都是泵浦光功率的函数，输入的泵浦光经波分复用器和信号光一起进入掺铒光纤耦合器，由于交叉相位调制和增益共同作用，引起耦合器中传输的信号光的相位变化，从而实现逻辑器转换功能。

本实用新型全光逻辑器不仅灵敏度高，开关响应速度快，而且所需要的光开关功率可以下降到毫瓦量级。

附图说明

图1为掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器的结构示意图。

图2为消光比随泵浦光功率变化的逻辑器特性曲线。

图2中。X₁₂表示掺铒光纤耦合器第三端口与第四端口的消光比，X₂₁表示掺铒光纤耦合器第四端口与第三端口的消光比。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型作进一步说明。

如图1所示，本实施例一种掺铒光纤耦合器交叉相位调制全光逻辑器包括泵浦源1，第一光隔离器2-1、第二光隔离器2-2和第三光隔离器2-3，第一偏振控制器3-1、第二偏振控制器3-2和第三偏振控制器3-3，掺铒光纤放大器4，带通滤波器5，第一波分复用器6-1，第二波分复用器6-2，掺铒光纤耦合器7，第一信号源8-1和第二信号源8-2。 泵浦源所产生的泵浦波波长范围为900nm-1000nm，功率范围为0~40mW。信号源产生的信号波长范围为1500nm-1550nm，功率为10mW。