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环中偏置放大器的Sagnac干涉仪全光逻辑器

成果类型:: 发明专利

发布时间: 2022-05-31 16:00:32

科技成果产业化落地方案
方案提交机构:浙江省温州市| 姚情秘 | 2022-12-11 00:19:21

本发明公开了环中偏置光放大器的Sagnac干涉仪全光逻辑器,包括信号源,环形器,带通滤波器,耦合器,半导体光放大器,非线性光纤。信号光经过环形器,被耦合器分为相向传输的两束光;顺时针光依次通过带通滤波器、半导体光放大器、带通滤波器,然后又回到耦合器;逆时针光依次通过带通滤波器、半导体光放大器、带通滤波器,然后回到耦合器;两束光同时再次到达耦合器,经过耦合器后分成两束光从环形器输出。本发明全光逻辑器利用克尔效应,产生自相位和交叉相位调制,有输出逻辑值组合多,响应速度快,开光增益小等优点。

本发明属于光信号处理技术领域,具体涉及一种环中偏置光放大器的 Sagnac 干涉仪全光逻辑器。

针对其它全光逻辑器的缺点,本发明提供了一种环中偏置放大器的 Sagnac 干涉仪全光逻辑器,具有开光增益小,逻辑功能多,响应速度快等优点,适合应用于全光网络中。 

本发明利用环中非对称放置的半导体光放大器,对相向传输的两束光产生不同的自相位调制和交叉相位调制感应的非线性相移,从而改变了两束光的相位差,实现逻辑器转换功能。本发明全光逻辑器具有逻辑值组合多,开光增益小,响应速度快等优点,适合应用于全光网络中。

全光逻辑器是全光信号处理包括判决、再生、计算等过程所需要的关键器件,也是实现光子计算机的基础,因此引起了广泛的关注。全光逻辑器是一种多输入输出端口器件,其本质是实现光信号从任意输入端到任意输出端之间的交换,从而完成一定的逻辑功能。半导体光放大器因其体积小,工作波长范围宽,响应时间短等优点,成为研究光逻辑操作器件的首选。Sagnac 干涉仪能保证光信号经过共同的光通路,因此具有很好的互异性和抗干扰能力,具有广泛的应用。Sagnac 环中相向传输的两束光的相位差决定信号从哪个端口输出。环中偏置光放大器的 Sagnac 干涉仪全光逻辑器通过调节放大器的增益或信号光的相位差在理论上实现了多种逻辑运算。

团队成员:李齐良 朱梦云 张真 李冬强 胡淼 唐向宏 曾然 魏一振 周雪芳 卢旸 钱正丰

其中李齐良多年来一直从事激光物理、光纤通信系统以及光信息传输方面的教学研究工作,参与国家863、国家和省自然基金研究工作,主持教育厅计划项目研究、浙江省科技厅计划项目工作,在《物理学报》、《Chinese Physics》、《Fiber & Integrated Optics》、《Optics Communications》、《中国激光》、《电子学报》、《电路与系统学报》和《激光与光电子学进展》等发表论文二十余篇。胡淼主要从事智能终端应用、激光雷达信号处理和微波光子学等领域相关的教学和科研工作。主持国家自然科学基金等国家级项目3项,省部级项目3项;企事业单位横向项目10余项。在国内外重要学术期刊和会议上发表SCI/EI检索30余篇。

本发明的特点是输入信号光,将半导体光放大器非对称放置在 Sagnac 环中,利用克尔效应,在改变半导体光放大器的增益时可以改变 Sagnac 环中相向传输的两束光的相位差,从而实现信号光的逻辑转换功能。

本发明利用环中非对称放置的半导体光放大器,对相向传输的两束光产生不同的自相位调制和交叉相位调制感应的非线性相移,从而改变了两束光的相位差,实现逻辑器转换功能。

本发明全光逻辑器具有逻辑值组合多,开光增益小,响应速度快等优点,适合应用于全光网络中。

技术入股

本发明全光逻辑器的实现过程 :

1、根据逻辑器输出特性曲线,找出开光增益。2、根据开关增益,选择不同的增益,同时结合不同的输入组合,实现不同的逻辑功能。3、根据开关增益,确定合适的增益,在所确定的增益下选择合适输入光初始相位差,同时结合不同的输入组合,实现不同的逻辑功能。