專利名稱：基于有源光纖光柵耦合器的時(shí)延可調(diào)器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于光信息技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于有源光纖光柵稱合器的時(shí)延可調(diào)器，或者稱之為基于有源光纖光柵耦合器的可調(diào)慢光延遲器。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中，網(wǎng)絡(luò)信息傳輸容量的增加對(duì)通信網(wǎng)絡(luò)中間節(jié)點(diǎn)的處理能力提出了更高的要求，而傳統(tǒng)的光網(wǎng)絡(luò)中間存在著光電光轉(zhuǎn)換的問(wèn)題，這限制了網(wǎng)絡(luò)傳輸容量的進(jìn)一步增加。網(wǎng)絡(luò)的全光化為這個(gè)問(wèn)題的解決提供了方案，而網(wǎng)絡(luò)全光化的基礎(chǔ)是全光路由，因?yàn)橹虚g節(jié)點(diǎn)的處理能力直接影響了整個(gè)網(wǎng)絡(luò)的傳輸速度。傳統(tǒng)的路由是電路由，但對(duì)于高速傳輸?shù)墓庑盘?hào)，即使中間 節(jié)點(diǎn)能夠滿足任意速率的信號(hào)的光電轉(zhuǎn)換，也不能完成對(duì)信號(hào)的處理。在全光路由中，對(duì)脈沖選擇性地延遲，能避免脈沖沖突。因此，光的時(shí)延可調(diào)具有重要的應(yīng)用價(jià)值。光的時(shí)延可調(diào)性在光通信網(wǎng)絡(luò)中有著重要的應(yīng)用，如光緩存、分組同步和抖動(dòng)控制、光信號(hào)處理等。特定條件下脈沖的速度甚至可能降為零，此時(shí)脈沖中攜帶的信息會(huì)轉(zhuǎn)移到介質(zhì)中，形成光存儲(chǔ)。光脈沖的群速度取決于媒介的色散特性，因此可以通過(guò)調(diào)節(jié)光柵的色散參數(shù)來(lái)控制脈沖的群速度，產(chǎn)生慢光和時(shí)延。在普通無(wú)源光纖光柵中，不同的失諧量可以產(chǎn)生不同的時(shí)延，但光纖中傳輸?shù)男盘?hào)光頻率是一定的，進(jìn)行波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換的難度比較大，并不可行。并且，普通無(wú)源光柵中對(duì)脈沖的時(shí)延有限，有時(shí)并不能滿足信號(hào)處理的需求。在光纖光柵耦合器的一個(gè)或兩個(gè)纖芯中摻雜稀土元素后就得到有源光纖光柵耦合器。在該器件中，通過(guò)對(duì)泵浦光功率的變化實(shí)現(xiàn)對(duì)群延遲的控制，進(jìn)而達(dá)到時(shí)延可調(diào)的目的。光纖光柵稱合器結(jié)合了光纖光柵良好的波長(zhǎng)選擇能力和光纖稱合器多端口的特點(diǎn)，便于分插復(fù)用，其產(chǎn)生的時(shí)延在光信號(hào)處理、光存儲(chǔ)、全光路由中有重要的應(yīng)用，加入增益后還能消除器件的功率限制?；谟性垂饫w光柵耦合器的可調(diào)慢光延遲器，通過(guò)對(duì)增益系數(shù)的改變可以達(dá)到對(duì)時(shí)延控制的目的，并能提供比無(wú)源光纖光柵更大的可調(diào)時(shí)延。而現(xiàn)有可調(diào)慢光延遲器技術(shù)存在的問(wèn)題是光纖光柵產(chǎn)生的時(shí)延小、可調(diào)性低。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)現(xiàn)有光纖光柵產(chǎn)生的時(shí)延小、可調(diào)性低等缺點(diǎn)，本發(fā)明提出了一種基于有源光纖光柵耦合器的時(shí)延可調(diào)器。本發(fā)明采取以下技術(shù)方案基于有源光纖光柵耦合器的時(shí)延可調(diào)器，包括可調(diào)光源(I)、光環(huán)行器(2)、泵浦光源(3)、波分復(fù)用器(4)、單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器(5)、第一接收機(jī)(6-1)和第二接收機(jī)￠-2)，可調(diào)光源(I)輸出的信號(hào)通過(guò)光纖的連接從光環(huán)行器
(2)的第一端口(2-1)進(jìn)入,然后從光環(huán)行器(2)的第二端口(2-2)輸出，輸出的信號(hào)光與泵浦光源(3)通過(guò)波分復(fù)用器(4)耦合進(jìn)一根光纖中，并連接到單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器(5)的第一端口(5-1),在單纖芯摻雜的光纖光柵稱合器(5)的第一端口(5-1)和第二端口(5-2)處產(chǎn)生反射光,在第一端口(5-1)產(chǎn)生的反射光通過(guò)第一端口(5-1)輸出，經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器(4)解復(fù)用后，再通過(guò)光環(huán)行器(2)的第二端口(2-2)進(jìn)入光環(huán)行器，然后從光環(huán)行器的第三端口(2-3)輸出，并進(jìn)入第一接收機(jī)(6-1);在單纖芯摻雜的光纖光柵I禹合器
(5)的第二端口(5-2)產(chǎn)生的反射光直接接入第二接收機(jī)￠-2)。在接收機(jī)￠-1)和接收機(jī)(6-2)上得到的信號(hào)光與可調(diào)光源(I)中的輸出光相比有不同程度的延遲，并且會(huì)隨著泵浦光源(3)輸入功率的不同而不同。優(yōu)選的，可調(diào)光源(I)的可調(diào)波長(zhǎng)范圍為1530nm至1570nm。優(yōu)選的，泵浦光源(3)的工作波長(zhǎng)為980nm。優(yōu)選的，波分復(fù)用器(4)的工作波長(zhǎng)為980nm/1550nm。優(yōu)選的，光纖光柵稱合器(5)的工作范圍為1530nm至1570nm。本發(fā)明技術(shù)方案 中，米用光環(huán)行器將光纖光柵產(chǎn)生的反射信號(hào)與正向傳輸?shù)男盘?hào)隔離開(kāi)來(lái)，這種方式能較好地對(duì)頻率相近或相同但傳播方向不同的光進(jìn)行隔離。采用的有源器件為單個(gè)纖芯稀土摻雜的光纖光柵耦合器，通過(guò)外部加入泵浦的方式實(shí)現(xiàn)。并利用光纖光柵濾波特性對(duì)不同頻率的信號(hào)光選擇性地反射。對(duì)于布拉格頻率固定的光纖光柵，選擇不同頻率的信號(hào)會(huì)產(chǎn)生不同的時(shí)延，加入增益也能改變信號(hào)的時(shí)延。輸入的信號(hào)波從光環(huán)行器的I端口入射，從2端口輸出后經(jīng)過(guò)一個(gè)波分復(fù)用器與泵浦光耦合后進(jìn)入光纖光柵耦合器。經(jīng)過(guò)光纖光柵耦合器處理的光從光環(huán)行器的2端口入射，在3端口輸出。本發(fā)明依據(jù)的理論如下第一步確定反射系數(shù)。光柵的反射系數(shù)是光柵端口處反射光與入射光的比值，包含振幅和相位。反射系數(shù)表征了光柵的濾波特性。第二步確定反射系數(shù)的相位。如果將反射系數(shù)r化為
權(quán)利要求
1.基于有源光纖光柵耦合器的時(shí)延可調(diào)器，其特征是包括可調(diào)光源(I)、光環(huán)行器(2)、泵浦光源(3)、波分復(fù)用器(4)、單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器(5)、第一接收機(jī)(6-1) 和第二接收機(jī)出-2)，可調(diào)光源(I)輸出的信號(hào)通過(guò)光纖的連接從光環(huán)行器(2)的第一端口 (2-1)進(jìn)入，然后從光環(huán)行器(2)的第二端口(2-2)輸出，輸出的信號(hào)光與泵浦光源(3)通過(guò)波分復(fù)用器(4)耦合進(jìn)一根光纖中，并連接到單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器(5)的第一端口(5-1),在單纖芯摻雜的光纖光柵稱合器(5)的第一端口(5-1)和第二端口(5-2)處產(chǎn)生反射光，在第一端口(5-1)產(chǎn)生的反射光通過(guò)第一端口(5-1)輸出，經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器(4) 解復(fù)用后，再通過(guò)光環(huán)行器(2)的第二端口(2-2)進(jìn)入光環(huán)行器，然后從光環(huán)行器的第三端口(2-3)輸出，并進(jìn)入第一接收機(jī)(6-1);在單纖芯摻雜的光纖光柵I禹合器(5)的第二端口 (5-2)產(chǎn)生的反射光直接輸入第二接收機(jī)(6-2)。
2.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)時(shí)延器，其特征在于所述可調(diào)光源(I)的可調(diào)波長(zhǎng)范圍為 1530nm 至 1570nm。
3.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)時(shí)延器，其特征在于所述泵浦光源(3)的工作波長(zhǎng)為 980nm。
4.如權(quán)利要求1所述的可調(diào)時(shí)延器，其特征在于所述波分復(fù)用器(4)的工作波長(zhǎng)為 980nm/1550nm。
5.如權(quán)利要求1-4任一項(xiàng)所述的可調(diào)時(shí)延器，其特征在于所述光纖光柵耦合器(5) 的工作范圍為1530nm至1570nm。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了基于有源光纖光柵耦合器的時(shí)延可調(diào)器，包括可調(diào)光源、光環(huán)行器、泵浦光源、波分復(fù)用器、單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器、第一接收機(jī)和第二接收機(jī)，可調(diào)光源輸出的信號(hào)通過(guò)光纖的連接從光環(huán)行器的第一端口進(jìn)入，從光環(huán)行器的第二端口輸出，輸出的信號(hào)光與泵浦光源通過(guò)波分復(fù)用器耦合進(jìn)一根光纖，并連接到單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器的第一端口，在單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器的第一端口和第二端口處產(chǎn)生反射光，在第一端口產(chǎn)生的反射光通過(guò)第一端口輸出，經(jīng)過(guò)波分復(fù)用器解復(fù)用后，再通過(guò)光環(huán)行器的第二端口進(jìn)入，從光環(huán)行器的第三端口輸出，并進(jìn)入第一接收機(jī)；在單纖芯摻雜的光纖光柵耦合器的第二端口產(chǎn)生的反射光直接輸入第二接收機(jī)。
文檔編號(hào)G02F1/01GK103048809SQ20131002442
公開(kāi)日2013年4月17日 申請(qǐng)日期2013年1月22日 優(yōu)先權(quán)日2013年1月22日
發(fā)明者李齊良, 王紫陽(yáng), 唐向宏, 祁永敏, 胡淼, 錢(qián)勝, 周雪芳 申請(qǐng)人:杭州電子科技大學(xué)