[发明专利]异侧耦合反馈式可调光学微腔延时器

权利要求书

1.一种异侧耦合反馈式可调光学微腔延时器，包括光信号输入端(1)、光信号输出端(2)和光学微腔(3)，其特征在于：还包括2个耦合器件(4)和耦合器(7)，所述光信号输入端(1)和耦合器(7)的端口A通过其中一个耦合器件(4)在光学微腔(3)的一侧与光学微腔(3)耦合，所述光信号输出端(2)和耦合器(7)的端口C通过另一个耦合器件(4)在光学微腔(3)的另一侧与光学微腔(3)耦合；

光信号输入端(1)的光信号通过一个耦合器件(4)注入到光学微腔(3)，注入到光学微腔(3)的光信号通过2个耦合器件(4)分别从光学微腔(3)的两侧耦合输出，两条输出路径分别为：A.与耦合器(7)的端口A相连的一侧，光信号进入耦合器(7)，然后一部分从端口B直接输出，另一部分从端口C输出然后通过耦合器件(4)重新注入到光学微腔(3)；B.与光信号输出端(2)相连的一侧，光信号直接输出到光信号输出端(2)；达到稳定输出的总延时后的光信号由光信号输出端(2)输出；

上述延时器中，光信号的延时效果，具体计算方法如下：

设E_in为光信号输入光场，透过一个耦合器件(4)与光学微腔(3)耦合，E₁₁为输入光场与光学微腔(3)耦合的光场，E₂₁为光场E₁₁经过半周长光学微腔(3)损耗后的光场，E₂₂为透过另一个耦合器件(4)光场E₃₂与光学微腔(3)内光场E₂₁耦合的光场，E₁₂为光场E₂₂经过半周长光学微腔(3)损耗后的光场，E₁₃为光学微腔(3)与耦合器(7)端口A连接的端口的输出光场，E₃₁为光场E₁₃经过一段长为L₁₃的光纤损耗后的光场，E_out1为光场E₃₁经过耦合器(7)输出的光场，E₃₂为光场E₃₁经过耦合器(7)耦合至另一个耦合器件(4)再经过另一段长为L₃₂的光纤损耗后的光场，E_out2为最终的输出光场；

设p₁、k₁为光场E_in输入到光学微腔(3)的透射系数和耦合系数，p′₁、k′₁为光场E₁₂输入到光学微腔(3)的透射系数和耦合系数，p₂、k₂为光场E₃₂输入到光学微腔(3)的透射系数和耦合系数，p′₂、k′₂为光场E₂₁输入到光学微腔(3)的透射系数和耦合系数，且有p₁＝p′₁，k₁＝k′₁且p₂＝p′₂，k₂＝k′₂且c为光速，光学微腔(3)内部折射率为n_s，周长为2L₁₂，损耗系数为α_s，相移为延时为2τ₁₂，ω为输入光的频率，ω₀为光学微腔共振频率，Δω为光学微腔(3)中心频率的失谐，满足：τ₁₂＝2n_sL₁₂/c，光纤折射率为n，损耗系数为α，L₁₃为E₁₃到E₃₁的总长度，长为L₁₃的相移为传输用时为τ₁₃，满足L₃₂为E₃₁到E₃₂的总长度，长为L₃₂的相移为传输用时为τ₃₂，满足τ为最终输出光场E_out2相对输入光场E_in的总延时，η为耦合器的耦合系数，

光场基本方程有：

经过对上述光场基本方程的推导，可以得到基于此反馈式可调光学微腔延时器的总延时τ的表达式为：

其中：

通过调节耦合器的耦合系数η以及光纤延时τ₁₃、τ₃₂参数即可实现对延时效果的调节。