[发明专利]一种基于合成光学网格的双输入双输出光学开关

说明书

本发明提供了一种基于合成光学网格的双输入双输出光学开关，包括输入端口以及输出端口，还包括长光纤环路、短光纤环路、耦合器、第一相位调制器以及第二相位调制器；长光纤环路的长度大于短光纤环路的长度；长光纤环路以及短光纤环路通过耦合器连接；在长光纤环路和短光纤环路上分别设置有一个输出端口；在长光纤环路或短光纤环路上分别设置有一个输入端口；第一相位调制器设置在长光纤环路上，第二相位调制器设置在短光纤环路上；第一相位调制器设置的相位与第二相位调制器设置的相位相反；本发明提供的基于合成光学网格的双输入双输出光学开关，采用光纤环路实现双输入双输出的光开关，结构简单，易于集成，损耗小，开关灵活。

技术领域

本发明涉及光学开关，具体涉及一种基于合成光学网格的双输入双输出光学开关。

背景技术

随着科学技术的不断进步，通信网络的持续发展，传统的光开关都有各自的缺陷，已经不能满足各个领域的需求。如：机械式光开关，体积大而不易集成，响应速度慢；后来出现的微电子光开关，虽然可以很好的集成，但是插入损耗大，不稳定，响应速度也仅在微秒量级。

随着光子技术的不断发展，光学网格作为一种全新的全光平台出现在人们眼前，一般的全光光子晶格光开关，制备工艺复杂，成本高昂，而且大多都是单输入，单输出，不利于对光进行灵活调控。现有技术中全光光子晶格光开关只存在于光学波导里，制备工艺复杂，结构复杂，成本高昂，不利于对光信号灵活调控的问题。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于合成光学网格的双输入双输出光学开关，用以解决现有技术中的双输入双输出光学开关结构复杂，不易灵活调控的技术问题。

为了实现上述任务，本发明采用以下技术方案：

一种基于合成光学网格的双输入双输出光学开关，包括一对输入端口以及一对输出端口，还包括长光纤环路、短光纤环路、耦合器、第一相位调制器以及第二相位调制器；所述长光纤环路的长度大于所述短光纤环路的长度；

所述的长光纤环路以及短光纤环路通过耦合器连接；

在所述的长光纤环路和短光纤环路上分别设置有一个输入端口；

在所述的长光纤环路和短光纤环路上分别设置有一个输出端口；

所述的第一相位调制器设置在长光纤环路上，所述的第二相位调制器设置在短光纤环路上；

所述的第一相位调制器设置的相位与所述的第二相位调制器设置的相位相反。

进一步地，所述的耦合器为50/50耦合器；所述的耦合器的耦合系数为。

进一步地，长光纤环路与短光纤环路之间的耦合效率为其中表示第一相位调制器设置的相位的值或第二相位调制器设置的相位的值，Q表示波矢的值，ω表示本征频率的值；其中，n表示光脉冲在长光纤环路或短光纤环路中的位置，n为大于等于0的整数，i为复数，m为整数。

进一步地，所述的长光纤环路以及短光纤环路均为不加增益或损耗的常规光纤环路。

进一步地，所述的长光纤环路与短光纤环路之间的长度差为ΔL＝2ΔT×C_f，其中ΔL表示长度差，单位为km；ΔT表示光在长光纤环路中传播时间与光在短光纤环路中传播时间之间的差，单位为s，C_f表示光在光纤中传播的速度。

进一步地，所述的长光纤环路的长度为4+0.01km；所述的短光纤环路的长度为4-0.01km。

本发明与现有技术相比具有以下技术效果：

1、本发明提供的基于合成光学网格的双输入双输出光学开关，采用光纤环路实现双输入双输出的光开关，结构简单，易于集成，损耗小，开关灵活；