[发明专利]基于受激布里渊增益偏振特性的全光缓存器

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别是涉及一种基于受激布里渊增益偏振特性的全光缓存器。

背景技术

全光分组交换是下一代光网络交换技术的首选方案之一，而全光缓存器是实现全光分组交换的关键技术。全光缓存器可以在光域内完成数据包的存储而不需经过光-电-光的变换，因此可极大的提高光交换节点的数据吞吐量并有效降低能量损耗，是实现光分组交换同步、竞争解决和流量整形的关键。

由于光子是玻色子，因此其不能完全静止地存储在某一介质中。目前实现全光缓存的方式有慢光型和延迟型两种，慢光型全光缓存是通过减小传输速度的方式来实现，延迟型全光缓存是通过增大传输距离的方式来实现。现有慢光型全光缓存器的延迟量还很小，而且离实际应用还有一段距离。相比之下，延迟型全光缓存器已有多种实用方案。一种是基于SOA饱和增益效应的环形光缓存器，它利用SOA增益饱和原理来控制信号缓存与否。该光缓存器虽然使用器件较少、结构简单，但需要很强的同步直流光控制信号，且系统结构难于扩展。另一种是基于3×3平行排列光纤耦合器与SOA的双环耦合全光缓存器，它利用控制光来产生两束光之间的相位差，进而实现信号光的缓存。该光缓存器中的每一个缓存器都可以单独缓存一个光分组信息，易于扩展，但控制光的功率需要精度调节，以实现两路信号间的π相移，增加了操作难度。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种基于受激布里渊增益偏振特性的全光缓存器，能够在同一缓存路径中实现对多路信号的缓存延迟量的独立控制。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种基于受激布里渊增益偏振特性的全光缓存器，包括第一光纤、第二光纤、第一光环行器、第二光环行器、光衰减器、第一光隔离器、第二光隔离器、泵浦光源、第一光纤耦合器、第二光纤耦合器、第一偏振控制器、第二偏振控制器、光偏振分束器、光放大器和光滤波器，所述第一光纤耦合器、第一光隔离器、第一光纤、第一光环行器、光衰减器、第二光隔离器、第二光纤、第二光环行器和光偏振分束器顺次连接，且所述光偏振分束器的第一偏振态端口或第二偏振态端口依次经所述光放大器和光滤波器连接所述第一光纤耦合器，以构成光环形腔，所述泵浦光源经所述第二光纤耦合器连接所述第一偏振控制器及第二偏振控制器，所述第一偏振控制器连接所述第一光环行器，所述第二偏振控制器连接所述第二光环行器，所述第一光纤耦合器用于接收信号光，且所述信号光依次经过所述第一光纤耦合器、第一光隔离器、第一光纤、第一光环行器、光衰减器、第二光隔离器、第二光纤和第二光环行器；当所述泵浦光源关闭时，所述信号光经过所述第二光环行器后，从所述光偏振分束器的第一偏振态端口输出；当所述泵浦光源开启时，所述信号光经过所述第二光环行器后，从所述光偏振分束器的第二偏振态端口输出，并且所述第二光纤耦合器将所述泵浦光源输出的泵浦光分为第一泵浦光和第二泵浦光，所述第一泵浦光由所述第一偏振控制器调节偏振态后进入所述第一光纤产生受激布里渊散射使所述信号光的偏振态偏转第一角度，所述第二泵浦光由所述第二偏振控制器调节偏振态后进入所述第二光纤产生受激布里渊散射使所述信号光的偏振态继续偏转第二角度，其中，所述第一角度和第二角度之和为90度。

优选地，所述泵浦光为线偏振光，所述第一泵浦光和所述第二泵浦光在所述第一光纤和所述第二光纤中产生的受激布里渊增益谱形状为矩形。

优选地，所述第一角度和第二角度均大于0度且小于90度。

优选地，所述光环形腔的总增益略小于1。

优选地，所述第一光纤和第二光纤为弱随机双折射光纤。

优选地，所述弱随机双折射光纤包括普通单模光纤或色散位移光纤。

优选地，所述第一光纤耦合器和所述第二光纤耦合器的分光比例为1:1。

优选地，所述光衰减器对经过第一光纤后的信号光的衰减量满足特定要求，以防止信号光强度过大而在第二光纤中产生布里渊增益饱和效应。

区别于现有技术的情况，本发明的有益效果是：

1、通过采用两段光纤来调节信号光的偏振态，一方面可以降低调节偏振态时所需的泵浦光强度，另一方面可以实现对信号光的偏振态的90度精准偏转。

2、通过利用泵浦光产生的受激布里渊增益的偏振特性与光偏振分束器相结合，实现了全光开关功能，整体结构简单，与现有光通信系统完全兼容，无需电信号且对信号相位不敏感。