一种光纤参量过程的逻辑与门运算器制造技术

技术编号:10451998 阅读:168 留言:0更新日期:2014-09-18 16:49
本实用新型专利技术公开了一种光纤参量过程的逻辑与门运算器,包括泵浦脉冲源、第一偏振控制器、掺铒光纤放大器、带通滤波器、第二偏振控制器和第三偏振控制器,第一光隔离器和第二光隔离器、光耦合器、高非线性光纤、信号光脉冲源。由于掺铒光纤光栅高非线性和自激振荡特性,系统输出脉冲信号。本实用新型专利技术采通过调节高非线性零色散光纤结构,使系统总色散趋于零,满足准相位匹配,从而获得平坦的增益带宽,从而实现了逻辑与门的实现。

【技术实现步骤摘要】
—种光纤参量过程的逻辑与门运算器
本技术属于光信息
,具体涉及一种光纤参量过程的逻辑与门运算器。
技术介绍
用于实现全光逻辑门的非线性元件中,半导体光放大器(SOA)是一种极具潜力的元件。它具有非线性高,功耗低,响应速度快,稳定性好,结构紧凑,能工作在整个 1.3-1.6 μ m波段等突出优点基于SOA的全光逻辑门可以分为两大类:基于SOA本身非线性效应的逻辑门,主要利用SOA的交叉偏振调制(CPM)、交叉相位调制(XPM)、交叉增益调制(XGM)和四波混频(FWM)等非线性效应;另一类是基于SOA干涉仪的逻辑门,如:T0AD、超快非线性干涉仪(UNI)、SOA-马赫一曾德干涉仪(MZI)、SOA-迈克尔逊干涉仪(MI)等。但是这些器件具有较大的自发辐射噪声。基于四波混频(FWM)效应的全光逻辑运算器不仅在理论上可以对任意波长信号进行运算,而且还具有噪声低等优点。
技术实现思路
针对半导体光放大器(SOA)增益起伏、运行波长受限等缺点,本技术提供了一种色散补偿光纤参量放大器的逻辑与门运算器。 本技术采取以下技术方案:基于色散补偿增益平坦双泵浦光参量放大器,包括泵浦脉冲源、第一偏振控制器、掺铒光纤放大器、带通滤波器、第二偏振控制器和第三偏振控制器,第一光隔离器和第二光隔离器、光耦合器、高非线性光纤、信号光脉冲源。 泵浦波源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个端口连接,掺铒光纤放大器的第二个端口与带通滤波器第一端口连接,带通滤波器第二端口与第二偏振控制器第一端口连接,第二偏振控制器第二端口与第一光隔离器第一端口连接,第一隔离器的第二端口与光耦合器第一端口连接。信号源与第三偏振控制器第一端口连接,第三偏振控制器第二端口与第二隔离器的第一端口连接,第二隔离器的第二端口与光耦合器第二端口连接,光耦合器第三端口连接到高非线性光纤。 基于高非线性光纤满足准相位匹配,从而获得平坦的增益带宽。此时,当两光波信号都为“1”,传入高非线性光纤与色散补偿光纤拼接结构的光纤,由于光线的四波混频效应产生新的闲频光脉冲,从而实现了逻辑与门。 本技术采通过调节高非线性零色散光纤结构,使系统总色散趋于零,满足准相位匹配,从而获得平坦的增益带宽,从而实现了逻辑与门的实现。 本技术首先采用掺铒光纤增益介质放大输入信号,通过将被调制的泵浦波与信号波耦合到高非线性光纤中,满足准相位匹配发生四波混频从而使得信号均衡放大,最终实现与门。 【附图说明】 图1为本技术高非线性光纤参量过程逻辑与门结构示意图。 图2为实现的逻辑与门运算。 【具体实施方式】 以下结合附图对本技术作进一步说明。 如图1和图2所示,基于色散补偿参量放大过程包括泵浦源1-1和第一偏振控制器2-1、掺铒光纤放大器3-1、带通滤波器4-1、第二偏振控制器5-1和第三偏振控制器5-2,第一光隔离器6-1、第二光隔离器6-2,光耦合器7-1、高非线性光纤8-1。泵浦源1-1产生的泵浦波等距离分布在零色散波长1550nm两边,波长范围为1535nm_1565nm。光耦合器工作范围为1535nm至1565nm。 泵浦波源与第一偏振控制器的第一端口 al连接,第一偏振控制器的第二端口 a2与掺铒光纤放大器的第一个端口 bl连接,掺铒光纤放大器的第二个端口 b2与带通滤波器第一端口 Cl连接,带通滤波器第二端口 c2与第二偏振控制器第一端口 dl连接,第二偏振控制器第二端口 d2与第一光隔离器第一端口 Π连接。 信号源10与第三偏振控制器第一端口 el连接,第三偏振控制器第二端口 e2与第二光隔离器第一端口 gl连接,第一光隔离器第二端口 f2与光耦合器第一端口 hi连接,第二光隔离器第二端口 g2与光耦合器第二端口 h2连接。光耦合器第三端口 h3连接到具有色散补偿高非线性光纤系统。 为了尽可能地减少损耗,各个器件的连接点直接熔接在一起。 优选的,光稱合器的第一端口为50%端口,第二端口为50%端口。光稱合器的工作范围为 1535nm 至 1565nm。 优选的,泵浦源所产生的泵浦波波长范围为1535nm-1565nm。 本技术基于新型高非线性光纤参量过程的逻辑与门运算: 1、根据所放大的光信号频带特点,选择合适的泵浦波、信号波波长以满足四波混频发生的条件。 2、根据高非线性光纤长度及其参数,选择合适的泵浦波功率。 3、根据所需要的输入泵浦波功率,增益的预期值,来决定高非线性光纤的长度。 以上对本技术的优选实施例及原理进行了详细说明,对本领域的普通技术人员而言,依据本技术提供的思想,在【具体实施方式】上会有改变之处,而这些改变也应视为本技术的保护范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光纤参量过程的逻辑与门运算器,其特征在于:包括泵浦源(1‑1)、第一偏振控制器(2‑1)、掺铒光纤放大器(3‑1)、带通滤波器(4‑1)、第二偏振控制器(5‑1)和第三偏振控制器(5‑2),第一光隔离器(6‑1)、第二光隔离器(6‑2)、光耦合器(7‑1)、高非线性光纤(8‑1)和信号源(10);泵浦波源(1‑1)与第一偏振控制器(2‑1)的第一端口(a1)连接,第一偏振控制器(2‑1)的第二端口(a2)与掺铒光纤放大器(3‑1)的第一个端口(b1)连接,掺铒光纤放大器(3‑1)的第二个端口(b2)与带通滤波器(4‑1)第一端口(c1)连接,带通滤波器(4‑1)第二端口(c2)与第二偏振控制器(5‑1)第一端口(d1)连接, 第二偏振控制器(5‑1)第二端口(d3)与第一光隔离器(6‑1)第一端口(f1)连接;信号源(10)与第三偏振控制器(5‑2)第一端口(e1)连接,第三偏振控制器(5‑2)第二端口(e2)与第二隔离器(6‑2)的第一端口(g1)连接,第二隔离器(6‑2)的第二端口(g2)与光耦合器第二端口(h2)连接,第一隔离器(6‑1)的第二端口(f2)与光耦合器第一端口(h1)连接,光耦合器第三端口(h3)连接到高非线性光纤。...

【技术特征摘要】
1.一种光纤参量过程的逻辑与门运算器,其特征在于:包括泵浦源(1-1)、第一偏振控制器(2-1)、掺铒光纤放大器(3-1)、带通滤波器(4-1)、第二偏振控制器(5-1)和第三偏振控制器(5-2),第一光隔离器(6-1)、第二光隔离器(6-2)、光f禹合器(7-1)、高非线性光纤(8-1)和信号源(10); 泵浦波源(1-1)与第一偏振控制器(2-1)的第一端口(al)连接,第一偏振控制器(2-1)的第二端口(a2)与掺铒光纤放大器(3-1)的第一个端口(bl)连接,掺铒光纤放大器(3-1)的第二个端口(b2)与带通滤波器(4-1...

【专利技术属性】
技术研发人员:李齐良肖宏丹
申请(专利权)人:杭州电子科技大学
类型:新型
国别省市:浙江;33

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