[发明专利]硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关及控制方法

权利要求书

1.一种硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述全光开关包括第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第五耦合器、第六耦合器、第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤、第三硫系玻璃基质微结构光纤，以及用于连接上述各部件的若干段石英单模光纤；

所述第一耦合器、第二耦合器、第三耦合器、第四耦合器、第五耦合器、第六耦合器、第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤、第三硫系玻璃基质微结构光纤，以及用于连接上述各部件的若干段石英单模光纤均布设在一PVC衬底基片上；

所述第一耦合器具有一个输入端和两个输出端，第一耦合器的输入端被定义成第一信号光源输入端，其位于所述PVC衬底基片边缘，外接有第一信号光源；

所述第二耦合器具有一个输入端和两个输出端，第二耦合器的输入端被定义成第二信号光源输入端，其位于所述PVC衬底基片边缘，外接有第二信号光源；

所述第一信号光源和第二信号光源发出的信号光波长相同；

所述第三耦合器具有三个输入端和一个输出端，三个输入端分别被定义成第一输入端、第二输入端、第三输入端；

所述第一耦合器的其中一个输出端与第一硫系玻璃基质微结构光纤的一端连接，另一个输出端与第三耦合器的第一输入端连接；

所述第二耦合器的其中一个输出端与第二硫系玻璃基质微结构光纤的一端连接，另一个输出端与第三耦合器的第二输入端连接；

所述第三耦合器的第三输入端被定义成第一控制端，其位于所述PVC衬底基片边缘，外接有第一控制光源；

所述第四耦合器具有一个输入端与两个输出端，其输入端与所述第三耦合器的输出端连接，两个输出端分别被定义成第一输出端与第二输出端；

所述第五耦合器具有两个输入端和一个输出端，其中一个输入端与第一硫系玻璃基质微结构光纤不与第一耦合器连接的一端连接，另一个输入端与第四耦合器的第一输出端连接，第五耦合器的输出端被定义成第一信号光源输出端；

所述第六耦合器具有两个输入端和一个输出端，其中一个输入端与第二硫系玻璃基质微结构光纤不与第二耦合器连接的一端连接，另一个输入端与第四耦合器的第二输出端连接，第六耦合器的输出端被定义成第二信号光源输出端。

2.根据权利要求1所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤、第三硫系玻璃基质微结构光纤的端面均由基底材料、纤芯和空气孔组成，纤芯采用具有高线性折射率的Ge-As-Se三元系统硫系玻璃材料。

3.根据权利要求1所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述第一耦合器、第二耦合器、第四耦合器采用3dB二功分器；

所述第三耦合器采用3dB合路器；

所述第五耦合器、第六耦合器采用WDM。

4.根据权利要求1所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤中传输的信号光和第三硫系玻璃基质微结构光纤中传输的信号光具有相位差；

所述第三硫系玻璃基质微结构光纤的长度被设置成与第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤的长度相匹配，以使在施加泵浦脉冲至第三硫系玻璃基质微结构光纤时，所述相位差为π，而不施加泵浦脉冲时，相位差为0。

5.根据权利要求4所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述第一硫系玻璃基质微结构光纤、第二硫系玻璃基质微结构光纤、第三硫系玻璃基质微结构光纤的长度相同，且长度与泵浦脉冲激励第三硫系玻璃基质微结构光纤产生非线性效应改变信号光相位量相匹配。

6.根据权利要求1所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，所述第一控制光源采用工作波长与硫系玻璃非线性特性相匹配的脉冲激光。

7.根据权利要求6所述的硫系玻璃光子晶体光纤2×2干涉型全光开关，其特征在于，第一控制光源采用波长为1064nm的皮秒脉冲。