全光信息交换装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了全光信息交换装置及方法，以实现全光信息交换。该全光信息交换装置至少包括：二阶非线性光波导、第一光耦合器、第三光耦合器、第四光耦合器、第一光滤波器、第二光滤波器和第一偏振控制器。在使用时，第一波长/波段信号光可通过第一光滤波器，第二波长/波段信号光可通过第二光滤波器。在本发明专利技术实施例中，在二阶非线性光波导的二阶非线性效应的作用下，两波长/波段信号光所携带的数据信息可相互交换，从而实现了全光信息交换。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及通信
，更具体地说，涉及全光信息交换装置及方法。
技术介绍
在WDM（波分复用）光通信系统中，全光信息交换技术的一种具体表现是，在两个不同波长之间对其所携带数据信息实现交换，进一步期望可以在多个波长之间或者波段之间实现数据信息交换。因此，研究如何实现全光信息交换，成为一种热门。
技术实现思路
有鉴于此，本专利技术实施例的目的在于提供全光信息交换装置及方法，以实现全光信息交换。为实现上述目的，本专利技术实施例提供如下技术方案：根据本专利技术实施例的第一方面，提供一种全光信息交换装置，至少包括：二阶非线性光波导、第一光耦合器、第三光耦合器、第四光耦合器、第一光滤波器、第二光滤波器和第一偏振控制器，其中：所述第一偏振控制器的第一端口作为WDM信号光输入端口，其第二端口与所述第一光耦合器的第一端口相连接；所述第一光耦合器的第二端口作为WDM信号光输出端口，所述第一光耦合器的第三端口和所述第一光滤波器的第一端口相连接，所述第一光耦合器的第四端口和所述第二光滤波器的第一端口相连接；所述第一光滤波器的第二端口和所述第三光耦合器的第一端口相连接，所述第二光滤波器的第二端口和所述第四光耦合器的第一端口相连接；所述二阶非线性光波导的第一端口与所述第三光耦合器的第三端口相连接，所述二阶非线性光波导的第二端口与所述第四光耦合器的第三端口相连接；所述第三光耦合器的第二端口和所述第四光耦合器的第二端口分别作为控制光输入端口；所述WDM信号光包括第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光，在使用时，所述第一波长/波段信号光可通过第一光滤波器，所述第二波长/波段信号光可通过第二光滤波器。结合第一方面，在第一种可能的实现方式中，还包括第一光隔离器，所述第一偏振控制器的第二端口与所述第一光耦合器的第一端口之间通过所述第一光隔离器相连接，所述第一光隔离器的输入端口与所述第一偏振控制器的第二端口相连接，所述第一光隔离器的输出端口与所述第一光耦合器的第一端口相连接。结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式，在第二种可能的实现方式中，还包括第二光耦合器，所述第二光耦合器的第一端口与所述第三光耦合器的第二端口相连接，所述第二光耦合器的第二端口与所述第四光耦合器的第二端口相连接。结合第一方面的第二种可能的实现方式，在第三种可能的实现方式中，还包括控制光提供装置。结合第一方面的第三种可能的实现方式，在第四种可能的实现方式中，所述控制光提供装置包括控制光生成装置和第二偏振控制器中的至少一种。结合第一方面的第四种可能的实现方式，在第五种可能的实现方式中，还包括第二隔离器，所述第二偏振控制器的第一端口与所述控制光生成装置的输出端口相连接，所述第二偏振控制器的第二端口与所述第二光隔离器的输入端口连接，所述第二光隔离器的输出端口与所述第二光耦合器的第三端口相连接。结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式，或第一方面的第二种可能的实现方式，或第一方面的第三种可能的实现方式，或第一方面的第四种可能的实现方式，或第一方面的第五种可能的实现方式，在第六种可能的实现方式中，所述二阶非线性光波导包括，具有二阶非线性光学效应的光波导，所述二阶非线性光学效应包括倍频、和频以及差频。结合第一方面的第六种可能的实现方式，在第七种可能的实现方式中，所述具有二阶非线性光学效应的光波导为周期极化反转铌酸锂光波导。根据本专利技术实施例的第二方面，结合第一方面，或第一方面的第一种可能的实现方式，或第一方面的第二种可能的实现方式，或第一方面的第三种可能的实现方式，或第一方面的第四种可能的实现方式，或第一方面的第五种可能的实现方式，或第一方面的第六种可能的实现方式，或第一方面的第七种可能的实现方式，提供一种全光信息交换方法，所述方法用于交换WDM信号光中第一波长/波段的信号光与第二波长/波段的信号光所携带数据信息；所述方法包括：在满足预设条件时，利用所述全光信息交换装置交换WDM信号光中第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光所携带数据信息；所述预设条件包括：所述第一光滤波器可通过第一波长/波段信号光，所述第二光滤波器可通过第二波长/波段信号光，所述二阶非线性光波导对应的偏振态、所述输入的WDM信号光的偏振态和所述控制光的偏振态一致，所述控制光的波长与所述二阶非线性光波导的准相位匹配波长相等，以及，所述控制光的频率，等于第一波长/波段信号光的中心频率与第二波长/波段信号光的中心频率之和的二分之一。可见，在本专利技术实施例中，在二阶非线性效应的作用下，两波长/波段信号光所携带的数据信息可相互交换，从而实现了全光信息交换。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的全光信息交换示意图；图2为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置结构示意图；图3为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置另一结构示意图；图4和图5为本专利技术实施例提供的二阶非线性光学效应示意图；图6和图7为本专利技术实施例提供的利用二阶非线性效应进行全光信息交换示意图；图8为本专利技术实施例提供的两波长全光信息交换过程示意图；图9为本专利技术实施例提供的两波段全光信息另一交换过程示意图；图10为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置又一结构示意图；图11为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置又一结构示意图；图12为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置又一结构示意图；图13为本专利技术实施例提供的全光信息交换装置又一结构示意图。具体实施方式为了引用和清楚起见，下文中使用的技术名词、简写或缩写总结解释如下：WDM：wavelength division multiplexing，波分复用；QPM：quasi phase matched，准相位匹配。例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。在现有的全光信息交换技术中，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种全光信息交换装置，其特征在于，至少包括：二阶非线性光波导、第一光耦合器、第三光耦合器、第四光耦合器、第一光滤波器、第二光滤波器和第一偏振控制器，其中：所述第一偏振控制器的第一端口作为WDM信号光输入端口，其第二端口与所述第一光耦合器的第一端口相连接；所述第一光耦合器的第二端口作为WDM信号光输出端口，所述第一光耦合器的第三端口和所述第一光滤波器的第一端口相连接，所述第一光耦合器的第四端口和所述第二光滤波器的第一端口相连接；所述第一光滤波器的第二端口和所述第三光耦合器的第一端口相连接，所述第二光滤波器的第二端口和所述第四光耦合器的第一端口相连接；所述二阶非线性光波导的第一端口与所述第三光耦合器的第三端口相连接，所述二阶非线性光波导的第二端口与所述第四光耦合器的第三端口相连接；所述第三光耦合器的第二端口和所述第四光耦合器的第二端口分别作为控制光输入端口；所述WDM信号光包括第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光，在使用时，所述第一波长/波段信号光可通过第一光滤波器，所述第二波长/波段信号光可通过第二光滤波器。

【技术特征摘要】
1.一种全光信息交换装置，其特征在于，至少包括：二阶非线性光波导、
第一光耦合器、第三光耦合器、第四光耦合器、第一光滤波器、第二光滤波
器和第一偏振控制器，其中：
所述第一偏振控制器的第一端口作为WDM信号光输入端口，其第二端
口与所述第一光耦合器的第一端口相连接；
所述第一光耦合器的第二端口作为WDM信号光输出端口，所述第一光
耦合器的第三端口和所述第一光滤波器的第一端口相连接，所述第一光耦合
器的第四端口和所述第二光滤波器的第一端口相连接；
所述第一光滤波器的第二端口和所述第三光耦合器的第一端口相连接，
所述第二光滤波器的第二端口和所述第四光耦合器的第一端口相连接；
所述二阶非线性光波导的第一端口与所述第三光耦合器的第三端口相连
接，所述二阶非线性光波导的第二端口与所述第四光耦合器的第三端口相连
接；
所述第三光耦合器的第二端口和所述第四光耦合器的第二端口分别作为
控制光输入端口；
所述WDM信号光包括第一波长/波段信号光与第二波长/波段信号光，在
使用时，所述第一波长/波段信号光可通过第一光滤波器，所述第二波长/波段
信号光可通过第二光滤波器。
2.如权利要求1所述的装置，其特征在于，还包括第一光隔离器，所述
第一偏振控制器的第二端口与所述第一光耦合器的第一端口之间通过所述第
一光隔离器相连接，所述第一光隔离器的输入端口与所述第一偏振控制器的
第二端口相连接，所述第一光隔离器的输出端口与所述第一光耦合器的第一
端口相连接。
3.如权利要求1或2所述的装置，其特征在于，还包括第二光耦合器，
所述第二光耦合器的第一端口与所述第三光耦合器的第二端口相连接，所述
第二光耦合器的第二端口与所述第四光耦合...

【专利技术属性】
技术研发人员：王健，贺继方，付红岩，
申请(专利权)人：华为技术有限公司，华中科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44