基于光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑门的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明属于光信息技术领域，具体设及一种基于光纤光栅交叉相位调制的全光逻 辑口。
【背景技术】
[0002] 在光网络中传输着大量的高速信息，光开关的主要作用就是将运些信息进行的选 择吸收与分组交换。随着新一代技术一一光联网概念的提出，光开关与全光逻辑口已经广 泛被用在光信息处理、光计算机、光通信和高速摄影、影视制作、全光数据处理等相关领域， 并且成为了未来光联网的关键技术，在光网络中，它同时还有着不可被替代的作用。目前业 内对光纤光栅已经做过了大量的研究，其构造逻辑口是热点问题之一，本申请提出了一种 新方法构造全光逻辑口，即本发明采用光纤光栅交叉相位调制实现全光逻辑口操作。
【发明内容】
[0003] 基于上述现状，本发明公开了一种基于光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑口，其 利用携带信息的两个累浦光，通过光纤光栅中的交叉相位调制效应，控制光栅的透射端口 和反射端口弱信号的输出，从而实现不同的逻辑功能。
[0004] 为达到上述目的，本发明采取W下技术方案：
[0005] 基于光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑口，包括第一光累浦信号源（1-1)、第一带 通滤波器（1-2)、第一光隔离器（1-3)、弱连续信号源(2-1)、第二带通滤波器(2-2)、第二光 隔离器(2-3)、第二光累浦信号源(3-1)、第Ξ带通滤波器(3-2)、第Ξ光隔离器(3-3)、第一 波分复用器(4)、第一环形器(5)、第一非线性相移光栅(6)、第二波分复用器(7)、第四带通 滤波器(8)、第四光隔离器(9);第一光累浦信号源（1-1)与第一带通滤波器（1-2)的第一端 口连接，第一带通滤波器（1-2)的第二端口与第一光隔离器（1-3)的第一个端口连接;弱连 续信号源(2-1)与第二带通滤波器(2-2)的第一端口连接，第二带通滤波器(2-2)的第二端 口与第二光隔离器(2-3)的第一端口连接;第二光累浦信号源(3-1)与第Ξ带通滤波器(3- 2)的第一端口连接，第Ξ带通滤波器(3-2)的第二端口与第Ξ光隔离器(3-3)的第一端口连 接，第一光隔离器(1-3)的第二端口与波分复用器(4)的第一端口相连，第二光隔离器(2-3) 的第二端口与波分复用器(4)的第二端口相连，第Ξ光隔离器(3-3)的第二端口与波分复用 器(4)的第Ξ端口相连，波分复用器(4)第四端口与环形器(5)的第一端口相连，环形器(5) 的第二端口与相移光栅(6)的第一端口相连，相移光栅(6)的第二端口与第二波分复用器 (7)第一端口相连，第二波分复用器(7)的第二端口与第四带通滤波器(8)的第一端口相连， 第四带通滤波器(8)的第二端口与第四光隔离器(9)的第一端口连接;透射信号从第四光隔 离器(9)的第二端口输出，反射信号从环形器(5)的第Ξ端口输出，强累浦光从第二波分复 用器(7)的第Ξ端口输出。
[0006] 优选的，第一非线性相移光栅(6)选用W渗巧光纤为材料的光纤。
[0007] 优选的，第一非线性相移光栅(6)中前向波和后向波之间的禪合系数为5cnfi。
[000引优选的，第一非线性相移光栅(6)的非线性参数化.5Xl0-V^nm。
[0009] 优选的，第一光累浦信号源(1-1)和/或第二光累浦信号源(3-1)的波长为850nm。
[0010] 优选的，弱连续信号源(2-1)的弱连续光波长为1550nm。
[0011] 本发明相移光纤光栅拥有光栅良好的波长选择能力，其相移量能有效降低光信号 的开关功率，其开关特性将直接导致信号在入射和反射端中切换，基于非线性光纤光栅中 的交叉相位调制，在第一带通滤波器的第一端口、第Ξ带通滤波器的第一端口输入累浦光， 在第二带通滤波器的第一端口输入弱信号光，经过带通滤波器、光隔离器环形器进入相移 光纤光栅，一部分弱信号光透射，另一部分弱信号光反射，进而产生了前向波和后向波，最 终通过两束累浦光的组合控制软信号光在透射反射端的输出，可W得到不同组合的逻辑关 系。弱连续光的开关特性被两个累浦光所控制，因此，通过控制不同的累浦光功率的组合可 W将累浦光所携带的信息转移到连续光上。
[0012] 本发明基于非线性相移光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑口为未来全光网络中 光交换、光计算和光传输提供了基础条件，光逻辑口是实现交换系统的核屯、器件，并且是决 定网络性能的关键因素，在未来的全光高速通信网络和新一代光计算机中将有着巨大的应 用潜力。
【附图说明】
[0013] 图1为本发明基于相移光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑口结构示意图。
【具体实施方式】
[0014] 下面结合附图对本发明优选实施例作详细说明。
[0015] 如图1所示，本实施例基于非线性相移光纤光栅交叉相位调制的全光逻辑口，包括 第一光累浦信号源1-1、第一带通滤波器1-2、第一光隔离器1-3、弱连续信号源2-1、第二带 通滤波器2-2、第二光隔离器2-3、第二光累浦信号源3-1、第Ξ带通滤波器3-2、第Ξ光隔离 器3-3、第一波分复用器4、第一环形器5、第一非线性相移光栅6、第二波分复用器7、第四带 通滤波器8、第四光隔离器9。
[0016] 第一光累浦信号源1-1与第一带通滤波器1-2的第一端口 al连接，第一带通滤波器 1- 2的第二端口 a2与第一光隔离器1-3的第一端口 bl连接。
[0017] 弱连续信号源2-1与第二带通滤波器2-2的第一端口 cl连接，第二带通滤波器2-2 的第二端口 c2与第二光隔离器2-3的第一端口 dl连接。
[0018] 第二光累浦信号源3-1与第Ξ带通滤波器3-2的第一端口 η连接，第Ξ带通滤波器 3-2的第二端口 f 2与第Ξ光隔离器3-3的第一端口 gl连接。
[0019] 第一光隔离器1-3的第二端口 b2与波分复用器4的第一端口 hi相连，第二光隔离器 2- 3的第二端口 d2与波分复用器4的第二端口 h2相连，第Ξ光隔离器3-3的第二端口 g2与波 分复用器4的第Ξ端口 h3相连。