[发明专利]一种具有二阶耦合色散和有源非线性双折射光纤耦合器的全光陡峭光开关

说明书

本发明公开了一种具有二阶耦合色散和有源非线性双折射光纤耦合器的全光陡峭光开关，其特征在于，包括连续导体激光器(1)、起偏器(2)、光调制器(3)、光放大器(4)、偏振控制器(5)和非线性耦合器(6),所述连续导体激光器(1)、起偏器(2)、光调制器(3)、光放大器(4)、偏振控制器(5)依次连接，所述偏振控制器(5)和非线性耦合器(6)的第一端口连接；所述连续激光器(1)产生光载波以后，通过起偏器(2)产生偏振光，通过调制器(3)进行调制后产生脉冲序列，经过光放大器(4)进行放大后输入到偏振控制器(5)，然后注入到非线性耦合器(6)中。

技术领域

本发明属于光信息的技术领域，具体涉及一种具有二阶耦合色散和有源非线性双折射光纤耦合器的全光陡峭光开关。

背景技术

现代通信网络是在光纤环路上连接开关和路由等电子器件所构成的电光网络，因此容易受原有网络中电子设备响应慢的影响，这种电光网络所固有的“电子瓶颈”大大限制了网络的吞吐量。为此，全光网络应运而生。全光网络AON All Optical Network)是指信号只是在进出网络时才进行电/光和光/电的变换，而在网络中传输和交换的过程中始终以光的形式存在。全光网络中信息的传输和交换全部使用光信号，不再需要中间的光——电和电——光转换过程，由于全光网络信息传输、交换、放大等无需经过光电、电光转换，因此不受原有网络中电子设备响应慢的影响，是下一代网络的理想选择。

其中的全光开关器件是实现全光网络的基石，是实现全光交换的核心器件。非线性定向耦合器能在其波导耦合区域通过非线性的相互作用利用一个光波去控制和调节另一个光波，提供了全关开关的可能。

消光比，是指激光器在发射全“1”码时的光功率P1与全“0”码时发射的光功率P0之比。由于在数字光纤通信系统中，理论上光发射机在传送数字信号过程中，发“0”码时应无光功率输出。但实际的光发射机由于光源器件本身的问题或是直流偏置选择不当，致使发“0”码时也有微弱的光输出。这种情况将导致接收机灵敏度下降，影响信号传输设备的质量，不利于信号有效传输。

因此，需要对现有网络传输进行研究，以实现全关开关尽可能提高其性能，保证全光网络传输的有效实现。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种具有二阶耦合色散和有源非线性双折射光纤耦合器的全光陡峭光开关，相比普通的非二阶耦合色散和非线性双折射的光开关，具有更好的开关的陡峭性，和阈值功率，以及更大的消光比。

本发明采取以下技术方案：

一种具有二阶耦合色散和有源非线性双折射光纤耦合器的全光陡峭光开关，包括半导体激光器、起偏器、光调制器、光放大器、偏振控制器和非线性耦合器,所述半导体激光器、起偏器、光调制器、光放大器、偏振控制器依次连接，所述偏振控制器和非线性耦合器的第一端口连接；所述半导体激光器产生光载波以后，通过起偏器产生偏振光，通过调制器进行调制后产生脉冲序列，经过光放大器进行放大后输入到偏振控制器，然后注入到非线性耦合器中。

进一步的，本发明的全光陡峭光开关还包括第一光滤波器和第二光滤波器，所述第一光滤波器、第二光滤波器分别与非线性耦合器的第三端口、第四端口连接。

进一步的，本发明的全光陡峭光开关还包括第一检偏器和第二检偏器，所述第一光滤波器、第二光滤波器分别与所述第一检偏器、第二检偏器连接。

进一步的，所述的全光陡峭光开关中，半导体激光器产生平均的功率为10mW。

进一步的，所述的全光陡峭光开关中，光放大器的增益为30dB。

进一步的，所述的全光陡峭光开关中，所述非线性耦合器为有源掺杂光纤耦合器，掺杂光纤的非线性折射率系数为3×10^-15m²/W。

进一步的，所述的全光陡峭光开关中，非线性耦合器的线性耦合系数为1.57cm^-1。