[发明专利]一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门

说明书

一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，包括第一导体激光器、第二导体激光器、第三导体激光器、第一光调制器、第二光调制器、第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、光放大器、三芯非线性光耦合器，第一导体激光器、第一光调制器、第一光隔离器依次连接；第二导体激光器、第二光调制器、第二光隔离器依次连接；第三导体激光器、光放大器、第三光隔离器依次连接；第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器分别与三芯非线性光耦合器的三芯连接。两激光器的光信号经调制器调制后产生脉冲数字序列注入到三芯非线性光耦合器两个端口，第三导体激光器的泵浦源的泵浦光经过放大后注入到纤芯2，对纤芯1、纤芯3中的光信号进行交叉相位调制。

技术领域

本发明属于光信息技术领域，具体涉及一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门。

背景技术

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。

全光网络的实现过程中，光逻辑门是实现高速光分组交换、全光地址识别、数据编码、奇偶校验、信号再生、光计算和未来高速大容量全光信号处理的关键器件，因此全光逻辑器件是全光网络的重要器件，用于实现全光交换、编码等重要功能。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，提供了实现全关逻辑门功能的可能性。

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，需要对全光逻辑门开关进行研究，实现整个逻辑门的功能的同时尽可能实现更大的消光比。

发明内容

本发明针对现有技术的不足，提供了一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，具有更低的开关阈值功率，以及更大的消光比。

本发明采取以下技术方案：

一种有源非线性三芯光纤耦合器的全光逻辑门，包括第一导体激光器、第二导体激光器、第三导体激光器、第一光调制器、第二光调制器、第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器、光放大器、三芯非线性光耦合器，所述第一导体激光器、第一光调制器、第一光隔离器依次连接；所述第二导体激光器、第二光调制器、第二光隔离器依次连接；所述第三导体激光器、光放大器、第三光隔离器依次连接；所述第一光隔离器、第二光隔离器、第三光隔离器分别与所述三芯非线性光耦合器的三芯连接；所述第一导体激光器、第一光调制器产生的光信号，经各自的第一光调制器、第二光调制器调制后产生两个同步的脉冲数字序列，注入到三芯非线性光耦合器的纤芯1、纤芯3中，第三导体激光器的泵浦源所产生的泵浦光经过放大后注入到三芯非线性光耦合器的纤芯2中对所述纤芯1、纤芯3中的信号光进行交叉相位调制。

进一步的，所述全光逻辑门中，还包括第一光衰减器和第二光衰减器，所述第一光衰减器两端分别与所述第一导体激光器、第一光调制器连接；所述第二光衰减器两端分别与所述第二导体激光器、第二光调制器连接。

进一步的，所述全光逻辑门中，还包括第一光滤波器、第二光滤波器、第三光滤波器、第四光滤波器和第五光滤波器，所述第一光调制器、第一光滤波器、第一光隔离器依次连接，所述第二光调制器、第二光滤波器、第二光隔离器依次连接；所述三芯非线性光耦合器的纤芯1、纤芯2、纤芯3的输出端分别与第三光滤波器、第四光滤波器、第五光滤波器连接。