專利名稱：基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及全光信號處理技術(shù)，特別是涉及一種基于信號時域壓縮的雙路光信 號段時域壓縮處理系統(tǒng)的技術(shù)。 賴^目前所使用的信號段交替互換加密系統(tǒng)多為電子系統(tǒng)，但電子系統(tǒng)具有抗電磁 干擾能力很差的缺陷。如果對光信號進(jìn)行加密處理，就需要在全光系統(tǒng)中外加光-電、電-光轉(zhuǎn)換裝置，成為非全光系統(tǒng)，因而存在運(yùn)行速率低及抗干擾力差雙重缺陷。 發(fā)明內(nèi)容針對上述現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是提供一種具有 寄存功能的且基于信號時域壓縮的雙路光信號切換加密處理的全光系統(tǒng)。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明所提供的一種基于信號時域壓縮的雙路光信號段 切換加密處理系統(tǒng)的技術(shù)，其特征在于，所述系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)紫外光激光器所出 的紫外光經(jīng)分光器、聲光調(diào)制器得到紫外光直傳光束和紫外光移頻光束，分別準(zhǔn)直 擴(kuò)束后，紫外光直傳光束與紫外光移頻光束相交形成差拍干涉，分別側(cè)寫入已蝕刻 有掩模的結(jié)構(gòu)、性質(zhì)完全相同的兩根光纖的表面形成等間隔千涉條紋，構(gòu)成移動腔， 用以寄存光信號，其移動方向是從輸入端向輸出端移動；紅光激光器所出的紅光直傳光束和紅光移頻光束，分別準(zhǔn)直擴(kuò)束后，紅光直傳光束與紅光移頻光束相交形成 差拍干涉，分別各寫入該兩根光纖的無掩模的一側(cè)面，形成等間隔分布的移動干涉 條紋，條紋由輸出端向輸入端方向勻速移動，從而等間隔勻速擦除由紫外光差拍干 涉形成的移動光腔，使部分移動腔失效。兩路光脈沖信號分別被耦合輸入到移動腔 內(nèi)，并約束在移動腔內(nèi)，通過調(diào)整系統(tǒng)光源參數(shù)，使得兩根光纖之間寫入光柵的移動速度和擦除紅光條紋的移動速度都分別相同，同時調(diào)整系統(tǒng)干涉光程參數(shù)，使得 兩根光纖之間的擦除紅光的相位差正好差半個周期，從而可以實現(xiàn)在同一時刻，兩 根光纖的對應(yīng)位置的紅光明暗條紋分布完全相反，使得兩路光信號可以被分段切換 輸出為一路光信號。進(jìn)一步的，所述的移動腔為柵距為2-5毫米的移動光柵組。 進(jìn)一步的，所述的分別寫入所述兩根光纖另一無掩模側(cè)面的形成等間隔分布的 移動干涉條紋的柵距為10-40毫米。進(jìn)一步的，所述已蝕刻有掩模的兩根光纖皆為單模摻鉺光纖，且結(jié)構(gòu)、性能完 全相同。進(jìn)一步的，激勵激光器輸出波長980納米的(激勵)激光至所述單模摻鉺光纖； 對波長為1550納米的信號光產(chǎn)生增益，以補(bǔ)償時延過程的強(qiáng)度損耗。利用本發(fā)明提供的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密處理系統(tǒng)，采用 兩路可控時域段壓縮、切換光信號的并聯(lián)輸出，從而使得系統(tǒng)的信號切換加密輸出 相對穩(wěn)定。


圖1是本發(fā)明實施例的系統(tǒng)原理框圖；圖2是本發(fā)明實施例的同一時刻兩光纖對應(yīng)位置光柵分布圖； 圖3是光信號段切換加密前后對照圖。
具體實施方式
以下結(jié)合

對本發(fā)明的實施例作進(jìn)一步詳細(xì)描述，但本實施例并不用于 限制本發(fā)明，凡是采用本發(fā)明的相似結(jié)構(gòu)及其相似變化，均應(yīng)列入本發(fā)明的保護(hù)范 圍。本發(fā)明實施例所提供的一種基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，其 特點是兩路信號光脈沖分別由光纖耦合送入輸入端口，并寄存在移動光腔內(nèi)，在移動過程中，寫入的移動光柵組從輸出端向輸入端方向依次被移動紅干涉亮光條紋擦 除，通過調(diào)整直傳光束與頻移光束的頻差，使得兩根光纖之間寫入光柵的移動速度 和擦除紅光條紋的移動速度都分別相同，同時調(diào)整紅光直傳光束與紅光移頻光束的 干涉光程參數(shù)，使得兩根光纖之間的擦除紅光的相位差正好差半個周期，從而可以 實現(xiàn)如圖2所示，在同一時刻，兩根光纖的對應(yīng)位置的紅光明暗條紋分布完全相反， 使得兩路光信號可以被分段切換輸出為一路光信號。系統(tǒng)的主要部分完全沒有電子 元件，為全光系統(tǒng)。如圖1所示，本發(fā)明實施例的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)中， 對于光纖1，由紫外光激光器1所出的紫外光直傳光束I 1和紫外光移頻光束I 2， 分別經(jīng)準(zhǔn)直擴(kuò)束器準(zhǔn)直擴(kuò)束后，光束Il與光束I2以一定的角度相交形成差拍干 涉，并分別以一定角度側(cè)寫入已蝕刻有掩模的光纖1形成移動的明暗相間的等間隔 干涉條紋，形成柵距為幾毫米的移動光柵組，即移動腔，本實施例中移動光柵組的 柵距為2-5毫米；腔的移動速度與紫外光直傳光束I 1和紫外光移頻光束I 2的頻 差有關(guān)；同理，紅光激光器2所出的紅光直傳光束I 3和紅光移頻光束I 4,亦相交 形成差拍干涉，以一定角度寫入光纖1形成移動的等間隔干涉條紋，紅光干涉亮條 紋可等間隔的擦除紫外光差拍干涉形成的移動光柵組，從而形成柵距為幾十毫米的 移動條紋，本實施例中，分別寫入所述兩根光纖另一無掩模側(cè)面的形成等間隔分布 的移動干涉條紋的柵距為10-40毫米；紅光的擦除速度由光束I 3和光束I 4的頻 差決定；同樣，對于光纖2，光束II1和光束II2形成的移動腔完全同于光束I1和 光束I 2形成的移動腔，光束H3和光束IH亦形成與光束I 3和光束I 4形成的移 動條紋完全相同的移動擦除紅光條紋。光纖1和光纖2的寫入光柵的移動速度和擦 除紅光條紋的移動速度也都分別相同，而兩光纖彼此擦除紅光的相位差正好差半個 周期。兩路光信號分別被耦合輸入到各自光纖的移動光柵組(移動腔)內(nèi)，并以往 返振蕩的形式約束在移動光柵組(移動腔)內(nèi)，在移動過程中，移動光柵組從輸出端向輸入端方向依次被移動紅干涉亮光條紋擦除，由于在同一時刻，兩根光纖的對 應(yīng)位置的紅光明暗條紋分布完全相反，從而導(dǎo)致兩路光信號被傳送到輸出端口，可 以被分段切換輸出為一路光信號。上述區(qū)域紅光與紫外光的持續(xù)移動光照可用差拍干涉的方法形成。直傳光束與 由聲光調(diào)制器移頻后的移頻光束以一定角度匯合，則形成差拍干涉。這兩路光的頻 率有微小的差值，不會形成穩(wěn)定干涉條紋，只能按差拍原理形成移動條紋。匯合角 度決定了明暗相間的等間隔干涉條紋的寬度，而移頻的數(shù)值決定了該條紋移動的速 度。圖3示意出兩路等脈寬信號經(jīng)壓縮、交替混合前后的波形光脈沖在耦合輸入、轉(zhuǎn)移時延及耦合輸出過程中均有強(qiáng)度損耗，采用摻鉺光纖 并用波長980納米的激光激勵，使對波長為1550納米的信號光產(chǎn)生增益，可補(bǔ)償全 過程的強(qiáng)度損耗。
權(quán)利要求
1、一種基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)的光路結(jié)構(gòu)紫外光激光器所出光經(jīng)分光器分為紫外光直傳光束和紫外光移頻光束，分別準(zhǔn)直擴(kuò)束后，紫外光直傳光束與紫外光移頻光束相交形成差拍干涉，分別側(cè)寫入已蝕刻有掩模性能完全相同的兩根光纖的表面形成等間隔干涉條紋，構(gòu)成移動腔，用以寄存光信號，其移動方向是從輸入端向輸出端移動；紅光激光器所出的紅光經(jīng)分光器分為紅光直傳光束和紅光移頻光束，分別準(zhǔn)直擴(kuò)束后，紅光直傳光束與紅光移頻光束相交形成差拍干涉，分別各寫入該兩根光纖的無掩模的一側(cè)面，形成等間隔分布的移動干涉條紋，條紋由輸出端向輸入端方向勻速移動，從而等間隔勻速擦除由紫外光差拍干涉形成的移動光腔，使部分移動腔失效，兩路光脈沖信號被耦合輸入到移動腔內(nèi)，并約束在移動腔內(nèi)，通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，使得兩根光纖之間寫入光柵的移動速度和擦除光條紋的移動速度都分別相同，而擦除光的干涉相差正好差半個周期，從而使得兩路光信號，通過單向器后，向同一光纖輸出信號，而獲得經(jīng)分段切換加密的光信號。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，， 其特征在于，所述的移動腔為柵距為2-5毫米的移動光柵組。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，， 其特征在于，所述的分別寫入所述兩根光纖另一無掩模側(cè)面的形成等間隔分布的移 動干涉條紋的柵距為10-40毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求l所述的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，，其 特征在于，所述的已蝕刻有掩模的兩根光纖皆為單模摻鉺光纖。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，，其 特征在于，所述的激勵激光器輸出波長980納米的激光至所述單模摻鉺光纖，對波 長為1550納米的信號光產(chǎn)生增益。
全文摘要
一種基于信號時域壓縮的雙路光信號段切換加密系統(tǒng)，解決在全光系統(tǒng)中實現(xiàn)光信號分段切換加密的技術(shù)問題；系統(tǒng)光路結(jié)構(gòu)由紫外光激光器輸出的直傳光束與移頻光束相交形成差拍干涉，分別側(cè)寫入已蝕刻有掩模的兩根相同光纖表面形成柵距為2至5毫米一組的移動腔，用以寄存光信號，移動方向是從輸入端向輸出端；紅光激光器輸出光經(jīng)上述同樣處理過程，分別寫入同上兩根光纖的無掩模的側(cè)面，形成柵距為10至40毫米的移動干涉條紋，從輸出端向輸入端移動，等間隔勻速擦除由紫外光差拍干涉形成的移動腔，使腔依次失效。通過調(diào)整系統(tǒng)參數(shù)，實現(xiàn)在同一時刻，兩根光纖的對應(yīng)位置的擦除紅光明暗條紋分布相反，使雙路輸入光信號被壓縮切換到一路光信號輸出。
文檔編號H04B10/17GK101267258SQ20081003401
公開日2008年9月17日 申請日期2008年2月28日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月28日
發(fā)明者孫劉杰, 李孟超, 李艷敏, 剛 鄭 申請人:上海理工大學(xué)