專利名稱：瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于光電子材料及器件技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種半導(dǎo)體光 放大器的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制效應(yīng)的全光加法器。
背景技術(shù)：
隨著網(wǎng)絡(luò)容量的增加和信號傳輸與交換速率的不斷提高，由于集成電 路加工工藝和半導(dǎo)體材料本身的限制，電子學(xué)的瓶頸效應(yīng)將日趨明顯。在 未來智能化全光網(wǎng)絡(luò)中，電學(xué)領(lǐng)域的器件會受到電子瓶頸的嚴(yán)重困擾；相 比之下，全光信號處理技術(shù)則能充分發(fā)揮光波在高速信號處理方面的優(yōu)勢。 因此，高速全光信號處理是最終實現(xiàn)智能化全光網(wǎng)絡(luò)的關(guān)鍵核心技術(shù)。一般來講， 一個完整的通信系統(tǒng)由不同的基本邏輯門集成后組成，如 與門、或門、異或門、與非門、或非門和同或門，那么對于由光器件組成 的通信系統(tǒng)也不例外。隨著通信系統(tǒng)的復(fù)雜程度不斷增加，單個邏輯運算 單元的信號處理能力畢竟有限，為了進(jìn)一步提高網(wǎng)絡(luò)的可承載信息容量， 迫切需要發(fā)展具有復(fù)雜邏輯運算功能的全光邏輯運算電路，而全光半加器 是基本的全光邏輯運算電路，它是構(gòu)成許多復(fù)雜邏輯運算電路的基礎(chǔ)。全光半加器可用一個異或門和一個與門實現(xiàn)，其中異或門對應(yīng)全光半 加器的求和位，與門對應(yīng)全光半加器的進(jìn)位位。近年來，半導(dǎo)體光放大器 作為全光信號處理技術(shù)的一種功能性器件以其小體積、低功耗和易集成等 優(yōu)點得到學(xué)界廣泛的關(guān)注，所以全光半加器的實現(xiàn)方案主要是利用半導(dǎo)體光放大器的非線性效應(yīng)實現(xiàn)的，例如交叉增益調(diào)制效應(yīng)(SangHunKim, Jae Hun Kim， Jae Won Choi, et al. "All-optical half adder using single mechanism of XGM in semiconductor optical amplifiers," Proc. SPIE Int. Soc. Opt. Eng., 5628,,94,2005)、超快非線性千涉儀(D. Tsiokos, E. Kehayas, K. Vyrsokinos, et al. "10-Gb/s all-optical half-adder with interferometric SOA gates," IEEE Photon. Technol. Lett" vol. 16, pp. 284 — 286, 2004)等等。韓國科學(xué)技術(shù)學(xué)院的光子研究中心利用半導(dǎo)體光放大器的交叉增益調(diào) 制效應(yīng)成功實現(xiàn)了與門和異或門，然后將兩個邏輯門組合起來實現(xiàn)了全光 半加器，該方案一共使用了四個半導(dǎo)體光放大器。利用交叉增益調(diào)制效應(yīng) 實現(xiàn)邏輯門的的優(yōu)點是輸出功率只取決于輸入光的功率，無需精確的相位 調(diào)節(jié)。缺點是結(jié)構(gòu)太復(fù)雜而不利于集成，輸出的消光較低而影響輸出質(zhì)量， 而且工作速率受到半導(dǎo)體光放大器的載流子恢復(fù)時間的限制而不可能達(dá)到很咼。雅典國家技術(shù)大學(xué)的電子與計算機(jī)系用兩級超快非線性干涉儀的級聯(lián) 實現(xiàn)了全光半加器，其中第一級配置為2X2的交叉連接開關(guān)。該方案的第 一級可同時輸出"與"、"或"邏輯，第二級在此基礎(chǔ)上得到"求和"信號、 "進(jìn)位"信號，從而實現(xiàn)全光半加器。該方案的優(yōu)點是不需另加探測光， 能夠獲得較高的工作速率，但是時鐘信號和數(shù)據(jù)信號要求嚴(yán)格同步，因為 使用兩級級聯(lián)，所以結(jié)構(gòu)復(fù)雜，且具有偏振相關(guān)性，因此該方案的實現(xiàn)條 件十分苛刻。以上全光半加器的實現(xiàn)方案都不可避免地涉及到邏輯門的級聯(lián)問題， "異或"運算和"與"運算分別用不同的器件實現(xiàn)，而邏輯門的級聯(lián)一方 面給精確控制操作帶來難度，另一方面還會導(dǎo)致消光比退化積累，可能導(dǎo) 致邏輯輸出特性進(jìn)一步惡化。發(fā)明內(nèi)容本實用新型的目的在于克服上述現(xiàn)有技術(shù)的不足之處，公開一種瞬態(tài) 交叉相位調(diào)制型全光半加器，它是基于半導(dǎo)體光放大器的瞬態(tài)交叉相位調(diào) 制(T-XPM)效應(yīng)，在僅使用一個半導(dǎo)體光放大器作為非線性器件的情況 下，同時輸出"與"運算結(jié)果和"異或"運算結(jié)果。 為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用的技術(shù)方案是， 一種瞬態(tài)交叉相位 調(diào)制型全光半加器，其特征在于第一超短脈沖光源經(jīng)第一調(diào)制器調(diào)制輸 出歸零碼，作為一路數(shù)據(jù)信號，第二超短脈沖光源經(jīng)第二調(diào)制器調(diào)制輸出 歸零碼，作為另一路數(shù)據(jù)信號，兩路數(shù)據(jù)信號經(jīng)第一耦合器耦合后，再和 激光器輸出的連續(xù)光經(jīng)第二耦合器耦合注入半導(dǎo)體光放大器中，第三耦合 器將半導(dǎo)體光放大器的輸出功率分成兩路， 一路由第一光纖放大器放大， 再通過第一光帶通濾波器進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出獲得光邏輯"與"運算， 第一光接收機(jī)用來探測"與"運算的光信號，另一路由第二光纖放大器放 大，再通過第二光帶通濾波器進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出獲得光邏輯"異或" 運算，第二光接收機(jī)用來探測"異或"運算的光信號。本實用新型相比現(xiàn)有技術(shù)，具有如下優(yōu)點 (1 )本實用新型在僅使用一個半導(dǎo)體光放大器作為非線性器件的情況 下，同時輸出"異或"運算結(jié)果和"與"運算結(jié)果，從而極大簡化了結(jié)構(gòu)， 便于集成，節(jié)約了器件的成本。(2) 本實用新型不受半導(dǎo)體光放大器的增益恢復(fù)時間的限制，理論上 可以達(dá)到100Gb/s以上的工作速率。(3) 本實用新型不涉及干涉裝置，容易控制，操作簡單。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是圖1的邏輯輸出波形仿真結(jié)果。橫坐標(biāo)為時間/ps;縱坐標(biāo)為歸 一化功率/a,u。圖3是圖1中第一光帶通濾波器或者第二光帶通濾波器的最大輸出功 率隨該光帶通濾波器中心波長漂移量的變化曲線。橫坐標(biāo)為濾波器中心波 長相對于探測光波長的偏移量波長/nm;縱坐標(biāo)為最大輸出功率/dBm。圖4是圖1中，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)信號脈寬分別為8ps、 4ps和2ps時，最大 輸出功率隨光帶通濾波器中心波長漂移量的變化曲線。橫坐標(biāo)為濾波器中
心波長相對于探測光波長的偏移量波長/nm;縱坐標(biāo)為最大輸出功率/dBm。 圖5是本實用新型第一個實施例的局部示意圖。 圖6是本實用新型第二個實施例的局部示意圖。 圖7是本實用新型第三個實施例的局部示意圖。 圖8是本實用新型第四個實施例的局部示意圖。 圖9是本實用新型第五個實施例的局部示意圖。
具體實施方式
由圖1所示，第一超短脈沖光源1經(jīng)第一調(diào)制器2調(diào)制輸出歸零碼， 作為一路數(shù)據(jù)信號A，第二超短脈沖光源3經(jīng)第二調(diào)制器4調(diào)制輸出歸零 碼，作為另一路數(shù)據(jù)信號B，兩路數(shù)據(jù)信號經(jīng)第一耦合器5耦合后，再和 激光器6輸出的連續(xù)光經(jīng)第二耦合器7耦合注入半導(dǎo)體光放大器8中，第 三耦合器9將半導(dǎo)體光放大器8的輸出功率分成兩路， 一路由第一光纖放 大器10放大，再通過第一光帶通濾波器11進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出獲得 光邏輯"與"運算，第一光接收機(jī)12用來探測"與"運算的光信號，另一 路由第二光纖放大器13放大，再通過第二光帶通濾波器14進(jìn)行光學(xué)濾波， 濾波輸出獲得光邏輯"異或"運算，第二光接收機(jī)15用來探測"異或"運 算的光信號。進(jìn)行求和運算的數(shù)據(jù)信號A和數(shù)據(jù)信B必須是歸零碼(RZ)調(diào)制格式， 當(dāng)兩路數(shù)據(jù)信號脈沖寬度為皮秒量級(小于10皮秒)，兩路信號光的峰值 功率相等時，全光半加器的輸出結(jié)果將獲得最優(yōu)；激光器6輸出的是未被 調(diào)制的連續(xù)光，該連續(xù)光作為探測光進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8;第三耦合器9 選用2X2耦合器；第一光纖放大器10和第二光纖放大器13通常選用摻鉺 光纖放大器；第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14的中心波長相 對于激光器6輸出的探測光中心波長均存在不同的偏移量，在分別調(diào)節(jié)第 一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14不同偏移量后，將分別獲得輸 入數(shù)據(jù)信號的"異或"運算和"與"運算，分別對應(yīng)全光半加器的求和位 和進(jìn)位位。'由于上述的數(shù)據(jù)信號A數(shù)據(jù)信號B都是超短脈沖，注入半導(dǎo)體光放大 器8后引起瞬態(tài)交叉相位調(diào)制效應(yīng)，兩路數(shù)據(jù)信號中只要一路有光功率通 過半導(dǎo)體光放大器8，就會引起半導(dǎo)體光放大器8中載流子濃度的急劇變化， 進(jìn)而形成一個瞬態(tài)的相位變化，激光器6輸出的探測光通過半導(dǎo)體光放大 器8后，會形成波長的漂移，第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14的中心波長相對于連續(xù)光波長4存在不同的漂移量，根據(jù)兩個濾波器中心 波長不同的漂移量和輸入數(shù)據(jù)信號光功率的關(guān)系，可以分以下幾種情況討 論。(1) 當(dāng)兩路輸入數(shù)據(jù)信號同時為"1"時，進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8的 功率因為疊加而增大，激光器6輸出的探測光在半導(dǎo)體光放大器8中獲得 一定的波長漂移量，輸出波長為4+A^，而第一光帶通濾波器ll的中心波 長剛好對準(zhǔn)這個漂移后的波長，輸出為"l";當(dāng)兩路輸入數(shù)據(jù)信號中只要 有一個為"0"或者都為"0"時，漂移后的輸出探測光波長不在第一光帶 通濾波器11的中心波長范圍內(nèi)，輸出為"0"。因此，第一光接收機(jī)12獲 得的是一個邏輯"與"運算。(2) 當(dāng)兩路輸入數(shù)據(jù)信號只有一個為"1"時，進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8 的數(shù)據(jù)信號功率較小，使得探測光波長發(fā)生漂移，輸出波長為4+A^，第 二光帶通濾波器14的中心波長剛好對準(zhǔn)此時漂移后的波長，輸出為"1";當(dāng)兩路輸入數(shù)據(jù)信號同時為"1"的時候，漂移后的輸出波長不在第二光帶 通濾波器14的中心波長范圍內(nèi)，輸出為"0";如果兩路輸入數(shù)據(jù)信號都為 "0"時，不會形成探測光的波長漂移，輸出也為"0"。因此，在第二光接 收機(jī)15接收的是一個邏輯"異或"運算。一個"與"運算和一個"異或"運算組成一個全光半加器。在該全光 半加器結(jié)構(gòu)中，假設(shè)第一超短脈沖光源1輸出的數(shù)據(jù)信號A記為被加數(shù)， 第二超短脈沖光源2輸出的數(shù)據(jù)信號B記為加數(shù)，則第一光接收機(jī)12是半 加器的進(jìn)位位，即輸入數(shù)據(jù)信號的"與"運算，第二光接收機(jī)15是半加器
的求和位,'即輸入數(shù)據(jù)信號的"異或"運算。具體真值表如表l-表l:全光半加器真值表被加數(shù)A-001 1加數(shù)B0101接收機(jī)12 "與"運算 0 001接收機(jī)15 "異或"運算01 10通過數(shù)值仿真證實該半加器方案的可行性。數(shù)值仿真所用參數(shù)如下激光器6輸出的探測光波長為1555nm，其功率為-7dBm，而兩路數(shù)據(jù)信號 A、 B為脈寬2ps，峰值功率為10dBm的偽隨即信號，其波長為1550nm， 第一光帶通濾波器11、第二光帶通濾波器14帶寬均為0.4nm。半導(dǎo)體光放 大器8的工作電流為500mA，腔長lmm，線寬增強(qiáng)因子為6。圖2給出了圖1的邏輯輸出波形。曲線a表示輸入數(shù)據(jù)信號A的輸入 脈沖序列，編碼格式為"10110";曲線b表示數(shù)據(jù)信號B的輸入脈沖序列； 編碼格式為"10011";曲線c表示當(dāng)?shù)谝还鈳V波器11的中心波長藍(lán)移 2.1nm時，第一光帶通濾波器ll的輸出波形；曲線d表示當(dāng)?shù)诙鈳V 波器14的中心波長藍(lán)移3.6nm時，第二光帶通濾波器14的輸出波形；曲 線e表示當(dāng)?shù)诙鈳V波器14的中心波長紅移1.3nm時，第二光帶通濾 波器14的輸出波形。從圖2的輸出波形看，曲線c對應(yīng)的編碼為"10010"，說明輸出為數(shù) 據(jù)A和數(shù)據(jù)B的"與"運算；曲線d和e對應(yīng)的編碼為"00101"，說明輸 出為數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B的"異或"運算。本實用新型中，第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14的中心 波長相對于探測光中心波長的偏移量的大小直接影響輸出邏輯門的特性和
質(zhì)量9比如，當(dāng)偏移量太小時，由于探測光的中心載波得不到抑制，而使 得第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14的輸出為反相的波長轉(zhuǎn)換， 成為邏輯非門；當(dāng)偏移量太大時，探測光功率大部分被第一光帶通濾波器 11和第二光帶通濾波器14阻隔，從而使得輸出光功率太小而不易被檢測， 因而需要根據(jù)數(shù)據(jù)A和B的脈寬和峰值功率做必要的優(yōu)化。由圖3所示，其中，曲線g對應(yīng)進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8的數(shù)據(jù)信號的 峰值功率為10mW，曲線f對應(yīng)進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8的數(shù)據(jù)信號的峰值功 率為20mW?？梢哉J(rèn)為，輸入峰值功率為10mW表示數(shù)據(jù)A和數(shù)據(jù)B中只 有一束信號為"1"，峰值功率為20mW則表示兩束光信號同時為"1"的情 況。這樣，區(qū)域I的陰影部分就表示了最佳邏輯異或門輸出，這時第二光 帶通濾波器14藍(lán)移4.2mn，輸出消光比達(dá)13dB;區(qū)域II表示了最佳邏輯與 門輸出，這時第一光帶通濾波器11藍(lán)移2.1nm，輸出消光比為7dB;區(qū)域 IV表示了第二光帶通濾波器14時的最佳邏輯異或門輸出，第二光帶通濾波 器14紅移l,3nm，消光比為6dB。值得注意的區(qū)域III中，由于第一光帶通 濾波器ll (或者第二光帶通濾波器14)的中心波長太靠近探測光的中心波 長，探測光載波功率得不到抑制，所以輸出為交叉增益調(diào)制型的反相波長 轉(zhuǎn)換。圖3的模擬計算表明，在本實用新型中，第一光帶通濾波器ll和第 二光帶通濾波器14的選擇對于全光半加器的輸出性能有著至關(guān)重要的影 響，尤其是第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14中心波長相對于 與激光器6輸出的探測光波長的漂移量。由圖4所示，當(dāng)輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度是8ps、 4ps和2ps時，第一 光帶通濾波器ll (或者第二光帶通濾波器14)輸出的脈沖峰值功率隨第一 光帶通濾波器ll (或者第二光帶通濾波器14)中心波長漂移的變化曲線。 在曲線h,中，輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度是8ps，峰值功率是10mW;在曲線 h2中，輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度是8ps，峰值功率是20mW;在曲線i,中， 輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖寬度是4ps，峰值功率是10mW;在曲線i2中，輸入數(shù) 據(jù)信號的脈沖寬度是4ps，峰值功率是20mW;在曲線j,中，輸入數(shù)據(jù)信號
的脈沖寬度是2ps，峰值功率是10mW;在曲線J2中，輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖 寬度是2ps，峰值功率是20mW。由圖4可見，隨著輸入數(shù)據(jù)信號A和B的脈寬越來越窄，曲線的最低 點對應(yīng)的第一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14偏移量越來越大， 而這個最低點表示輸出與門和異或門在此時獲得最高的消光比，因此是第 一光帶通濾波器11和第二光帶通濾波器14的最佳偏移量。最佳偏移量越 大，對信道間的串?dāng)_的抵御能力越強(qiáng)，所以輸入數(shù)據(jù)信號的脈沖越窄越好。由圖5所示，以圖1為基礎(chǔ)，在第一調(diào)制器2與第一耦合器5之間接 有第一偏振控制器16，在第二調(diào)制器4與第一耦合器5之間接有第二偏振 控制器17，在激光器6與第二耦合器7之間接有第三偏振控制器18。第 一偏振控制器16、第二偏振控制器17、第三偏振控制器18分別調(diào)節(jié)三路 光信號的偏振態(tài)，使得半導(dǎo)體光放大器8的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制效應(yīng)最佳。由圖6所示，以圖1或圖5為基礎(chǔ)，在第二耦合器7與半導(dǎo)體光放大 器8之間接有第一光隔離器19，或在半導(dǎo)體光放大器8與第三耦合器9之 間接有第二光隔離器20。增加第一光隔離器19或者第二光隔離器20的作 用是保證進(jìn)入半導(dǎo)體光放大器8的光信號沿單向傳輸，避免回波對半導(dǎo)體 光放大器8產(chǎn)生影響。還可同時接有第一光隔離器19和第二光隔離器20: 在第二耦合器7與半導(dǎo)體光放大器8之間接有第一光隔離器19，在半導(dǎo)體 光放大器8與第三耦合器9之間接有第二光隔離器20。由圖7所示，以圖l、圖5或圖6為基礎(chǔ)，上述半導(dǎo)體光放大器8由光 環(huán)形器21和單端耦合半導(dǎo)體光放大器22構(gòu)成，在單端耦合半導(dǎo)體光放大 器22后端面鍍反射膜，反射率范圍通常為0.1% 90%。輸入的數(shù)據(jù)信號A、 B和激光器6輸出的連續(xù)光經(jīng)第二耦合器7輸出的光信號，由光環(huán)形器21 的第一端口 C輸入，從第二端口 D輸出進(jìn)入單端耦合半導(dǎo)體光放大器22， 由于單端耦合半導(dǎo)體光放大器22后端面鍍反射膜，光信號到達(dá)單端耦合半 導(dǎo)體光放大器22后端面時，部分光將被反射，反射的光信號再次在單端耦 合半導(dǎo)體光放大器22中獲得增益和調(diào)制，由第二端口 D進(jìn)入光環(huán)形器21，
從光環(huán)形器21的第三端口 E輸出。半導(dǎo)體光放大器8采用這樣的結(jié)構(gòu)能提 高輸出光信號的消光比，并獲得大的增益。由圖8所示，以圖l、圖5、圖6或圖7為基礎(chǔ)，在激光器6與第二耦合器7之間接有第三調(diào)制器23。第三調(diào)制器23的作用是產(chǎn)生一個和第一調(diào)制器2或者第二調(diào)制器4同步的時鐘信號。由調(diào)制器23產(chǎn)生的時鐘信號代替連續(xù)光提高了全光半加器的輸出光信噪比。由圖9所示，以圖K圖5、圖6或圖7為基礎(chǔ)，在激光器6與第三偏振控制器18之間接有第三調(diào)制器23。由調(diào)制器23產(chǎn)生的時鐘信號代替連續(xù)光提高了全光半加器的輸出光信噪比。
權(quán)利要求1.一種瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在于第一超短脈沖光源(1)經(jīng)第一調(diào)制器(2)調(diào)制輸出歸零碼，作為一路數(shù)據(jù)信號，第二超短脈沖光源(3)經(jīng)第二調(diào)制器(4)調(diào)制輸出歸零碼，作為另一路數(shù)據(jù)信號，兩路數(shù)據(jù)信號經(jīng)第一耦合器(5)耦合后，再和激光器(6)輸出的連續(xù)光經(jīng)第二耦合器(7)耦合注入半導(dǎo)體光放大器(8)中，第三耦合器(9)將半導(dǎo)體光放大器(8)的輸出功率分成兩路，一路由第一光纖放大器(10)放大，再通過第一光帶通濾波器(11)進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出獲得光邏輯“與”運算，第一光接收機(jī)(12)用來探測“與”運算的光信號，另一路由第二光纖放大器(13)放大，再通過第二光帶通濾波器(14)進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出獲得光邏輯“異或”運算，第二光接收機(jī)(15)用來探測“異或”運算的光信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在 于在第一調(diào)制器(2)與第一耦合器(5)之間接有第一偏振控制器(16)， 在第二調(diào)制器(4)與第一耦合器(5)之間接有第二偏振控制器(17)，在 激光器(6)與第二耦合器(7)之間接有第三偏振控制器(18)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特 征在于在第二耦合器(7)與半導(dǎo)體光放大器(8)之間接有第一光隔離 器(19)，或在半導(dǎo)體光放大器(8)與第三耦合器(9)之間接有第二光隔 離器(20)。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特 征在于在第二耦合器(7)與半導(dǎo)體光放大器(8)之間接有第一光隔離 器(19)，在半導(dǎo)體光放大器(8)與第三耦合器(9)之間接有第二光隔離 器(20)。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特 征在于 上述半導(dǎo)體光放大器(8)由光環(huán)形器(21)和單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)構(gòu)成，在單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)后端面鍍反射膜，經(jīng)第 二耦合器(7)輸出的光信號，由光環(huán)形器(21)的第一端口 (C)輸入， 從第二端口 (D)輸出進(jìn)入單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)，光信號到達(dá)單 端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)后端面時，部分光將被反射，反射的光信號 再次在單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)中獲得增益和調(diào)制，由第二端口(D) 進(jìn)入光環(huán)形器(21)，從光環(huán)形器(21)的第三端口 (E)輸出。
6. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在于上述半導(dǎo)體光放大器(8)由光環(huán)形器(21)和單端耦合半導(dǎo)體光放大 器(22)構(gòu)成，在單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)后端面鍍反射膜，經(jīng)第 二耦合器(7)輸出的光信號，由光環(huán)形器(21)的第一端口 (C)輸入， 從第二端口 (D)輸出進(jìn)入單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)，光信號到達(dá)單 端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)后端面時，部分光將被反射，反射的光信號 再次在單端耦合半導(dǎo)體光放大器(22)中獲得增益和調(diào)制，由第二端口 (D) 進(jìn)入光環(huán)形器(21)，從光環(huán)形器(21)的第三端口 (E)輸出。
7. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特 征在于在激光器(6)與第二耦合器(7)之間接有第三調(diào)制器(23)。
8. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在 于在激光器(6)與第二耦合器(7)之間接有第三調(diào)制器(23)。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在 于在激光器(6)與第二耦合器(7)之間接有第三調(diào)制器(23)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，其特征在 于在激光器(6)與第三偏振控制器(18)之間接有第三調(diào)制器(23)。
專利摘要本實用新型公開了一種瞬態(tài)交叉相位調(diào)制型全光半加器，兩個超短脈沖光源分別經(jīng)調(diào)制器調(diào)制輸出歸零碼，作為二路數(shù)據(jù)信號，二路數(shù)據(jù)信號經(jīng)耦合器耦合后，再和激光器輸出的連續(xù)光經(jīng)另一耦合器耦合注入半導(dǎo)體光放大器中，半導(dǎo)體光放大器的輸出功率分成兩路，二路分別由光纖放大器放大、光帶通濾波器進(jìn)行光學(xué)濾波，濾波輸出分別獲得光邏輯“與”運算和光邏輯“異或”運算，其運算結(jié)果分別由光接收機(jī)來探測。本實用新型僅用一個半導(dǎo)體光放大器作為非線性器件，同時輸出“異或”和“與”運算結(jié)果，極大簡化了結(jié)構(gòu)，便于集成，節(jié)約了成本；同時本實用新型不受半導(dǎo)體光放大器的增益恢復(fù)時間的限制，理論上可以達(dá)到100Gb/s以上的工作速率。
文檔編號G02F1/35GK201017151SQ20062015757
公開日2008年2月6日 申請日期2006年11月24日 優(yōu)先權(quán)日2006年11月24日
發(fā)明者張新亮, 競 徐, 董建績, 黃德修 申請人:華中科技大學(xué)