[发明专利]一种全光开关控制方法

权利要求书

1.一种全光开关控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将两束控制光入射至一个四能级光学介质中，且两束控制光在四能级光学介质中发生交叉，交叉区域形成驻波光场；再将一束信号光入射至该四能级光学介质中并穿过两束控制光的交叉区域；所述信号光与控制光的光路非平行；（b）将一束耦合光入射至四能级光学介质中且穿过信号光与两束控制光交叉的区域；所述四能级光学介质的能级由低到高依次为|1>、|2>、|3>、|4>；其中|1>是基态，|2>是亚稳态，|3>和|4>均为激发态；输入信号光的频率满足的共振跃迁频率；控制光的频率与的共振跃迁频率存在频率失谐Δ；耦合光频率满足的共振跃迁频率；当耦合光和控制光作用到介质上时,四能级光学介质中耦合光和控制光交叉的区域成为一个体光栅；当信号光通过这一区域时，就会发生衍射；（c）通过改变控制光的有无，就可以实现零级衍射光的强弱变化；当没有控制光输入时，信号光经四能级光学介质出射后，强度不变；当有控制光入射时，信号光发生衍射，衍射光的中心即零级衍射光强度小于没有控制光时信号光的光强；这就实现了通过控制光的有无来控制信号光的强弱。

2.如权利要求1所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述两束控制光是相对入射的。

3.如权利要求2所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述信号光光路与两束控制光光路相垂直。

4.如权利要求1或2所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述四能级介质采用内部充有铷的玻璃泡。

5.一种全光开关控制方法，其特征在于，包括以下步骤：（a）将两束控制光入射至一个四能级光学介质中，且两束控制光在四能级光学介质中发生交叉，交叉区域形成驻波光场；再将一束信号光入射至该四能级光学介质中并穿过两束控制光的交叉区域；所述信号光与控制光的光路非平行；（b）将一束耦合光入射至四能级光学介质中且穿过信号光与两束控制光交叉的区域；所述四能级光学介质的能级由低到高依次为|1>、|2>、|3>、|4>；其中|1>是基态，|2>是亚稳态，|3>和|4>均为激发态；输入信号光的频率满足的共振跃迁频率；控制光的频率与的共振跃迁频率存在频率失谐Δ；耦合光频率满足的共振跃迁频率；当耦合光和控制光作用到介质上时,四能级光学介质中耦合光和控制光交叉的区域成为一个体光栅；当信号光通过这一区域时，就会发生衍射；（c）通过改变控制光的频率失谐Δ，或者改变控制光与耦合光的光强比I_控/I_耦，就可以实时地改变介质的折射率n的周期性分布情况，从而实时地控制信号光经四能级介质出射后的衍射光的零级或一级或负一级的强度大小，即实现了通过控制光与耦合光的光强比或者控制光与的共振跃迁频率之间的频率失谐Δ来控制信号光的强弱。

6.如权利要求5所述的一种全光开关控制方法，所述控制光和耦合光的强度为量子水平的光信号。

7.如权利要求5或6所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述两束控制光是相对入射的。

8.如权利要求7所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述信号光光路与两束控制光光路相垂直。

9.如权利要求5或6所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述四能级介质采用内部充有铷的玻璃泡。

10.如权利要求7所述的一种全光开关控制方法，其特征在于，所述四能级介质采用内部充有铷的玻璃泡。