一种易于扩展端口数的光串并转换器的制造方法_2

文档序号:8342545阅读:来源:国知局
别提醒注意的是,在以下的描述中,当已知功能和设计的详细描述也许 会淡化本发明的主要内容时,这些描述在这里将被忽略。
[0025] 实施例
[0026] 图1是本发明易于扩展端口数的光串并转换器一种【具体实施方式】的原理图。
[0027] 在本实施例中,如图1所示,本发明易于扩展端口数的光串并转换器包括:
[0028] MXN个SLALOM S(i,j),i= 1,2,......, M, j= 1, 2,......,N;
[0029]MXN个光环形器C(i,j)i= 1,2,……,M,j= 1,2,……,N;
[0030]MXN-1 个延时单元Dc(i,j)i= 1,2,……,M,j= 1,2,……,N_1;
[0031] 以及一个1XM光分支器、一个IX(MXN)光分支器。
[0032] 采用1XM光分支器将输入串行光信号分为M行,其中M-1路分别通过行延时单元 〇1^_1输入到光环形器〇(1,沁,(:(2,沁,……,C(M_1,N)的端口 1即CI剩下的一路直接输 入光环路器C(M,N)的端口 1即Cl:。
[0033] N个光环形器C(i,j),j= 1,2,......,N、N_1 个列延时单元Dc(i,j),j= 1,2,...... ,N-l串联i行SLALOMS(i,j),j= 1,2,……,N,1X(MXN)光分支器为各级SLALOM提供 同步控制光脉冲。
[0034] 图1中MXN个SLALOM的三个端口分别对应图2中SLALOM结构的A,B,C端口,
[0035]SLALOM的结构如图2所示,由1个S0A,1个2X23dB光分支器,2个2X1波分复用 器(WDM1和WDM2,工作波长为A:和A2,其中WDM1用于波分复用,WDM2用于波分解复用) 组成的环形结构,主要包括信号光输入、控制光输入和信号光输出三个端口。设信号光波长 为入:,控制光波长为X2。3dB光分支器的输入端口A和B分别为SLALOM的信号光输入和 输出端口;3dB光分支器的输出端口分别连接WDM1和WDM2的A:波长输入端口;控制光脉 冲从WDM1的A2端口C输入,并从WDM2的X2端口D输出;WDM1和WDM2的复用输出端口 分别连接SOA的两个光端口,并确保SOA相对环的中心点偏移At时间传播长度。
[0036] 图2是图1所示SLALOM的结构示意图。
[0037] 如图2所示,SLALOM的工作原理如下:
[0038] 1)、输入的信号光经过3dB光分支器分成顺时钟(CW)和逆时钟(CCW)两个方向传 播;
[0039] 2)、在无控制光脉冲时,CW和CCW光在环内传播一圈几乎获得相同的增益和相移; 在回到3dB光分支器进行耦合时,在3dB光分支器的A端口将产生干涉相长,而B端口则干 涉相消,因此光信号将从3dB光分支器的A端口输出,即输入的光信号被SLALOM反射回来;
[0040] 3)、在有控制光脉冲时,控制光脉冲经过S0A时的XPM特性引起CW和CCW光产生 附加相移;由于S0A相对环中点存在At时间偏移,使得CW和CCW光附加相位的时间偏移 为2At ;当CW和CCW光回到3dB光分支器时,在B端口将形成一个打开窗口,使得输入光 信号穿过SLALOM从B端口输出。
[0041] 图3是图1所示光环形器的结构示意图。
[0042] 光环形器的具体结构示意图如3所示,其具有三个端口 1~3即CIpCI2,(:13端 口,光环路器的具体工作原理是现有技术,在此不再赘述。
[0043] 本发明易于扩展端口数的光串并转换器的具体实现如下:
[0044] 1)、1XM光分支器的输入端连接输入串行光信号,1XM光分支器的M-1个输出端 分别连接行延时单元DpD2,……,DM_i的输入端口,第M个输出端无需连接行延时单元,直 接连接光环形器C(M,N)的输入端口即端口KCL端口);
[0045] 2)、行延时单元DpD2,……,0"_1输出端口分别连接光环形器0(1,吣,(:(2,吣,"-…,C(M-1,N)的端口 1 即Cl:端口,光环形器C(1,N),C(2,N),……,C(M_l,N),C(M,N) 的端口 2 即CI2端口分别连接SLALOMS(1,N),S(2,N),……,S(M_l,N),S(M,N),光 环形器C(l,N),C(2,N),……,C(M-1,N),C(M,N)的端口 3即CI3端口分别连接列延 时单元DC(1,N-1),DC(2,N-1),……,DC(M-1,N-1),DC(M,N-1)输入端口,列延时单元 DC(1,N-1),DC(2,N-1),……,Dc (M-l,N-l),Dc (M,N-1)输出端口连分别接下一个光环形器的 端口 1即CL端口,依次顺序,利用列延时单元和光环形器将SLALOM结构级联起来;
[0046] 3)、1X(MXN)光分支器的输入端连接控制光脉冲信号,IX(MXN)光分支器的 MXN个输出端分别连接S(l,1),……,S(M,N)的C端口即控制端口。
[0047] 4)、延时单元设置方案一:
[0048] a)、设置行延时单元DpD2,……,的值:D丨等于(M-1)XNXTb,D2等于 (M-2)XNXTb,……等于lXNXTb;设置SLALOM环之间的列时延单元等于Tb;其中Tb 为串行输入光脉冲信号比特间隔;
[0049] b)、输入的串行光脉冲信号经过1XM光分支器、行/列延时单元、光环形器,串行 光脉冲到达各SLALOM具有如下关系:输入第1、2、……N个比特光信号分别到达第一行 SLAL0M:S(1,1)、S(1,2)、……S(1,N);输入第N+l、N+2、……2N个比特光信号分别到达第 二行SLALOM:S(2, 1)、S(2, 2)、......S(2,N);......;输入第(M_l)XN+1、(M_l)XN+2、...... MXN个比特光信号分别到达第M行SLALOM:SM, 1)、SM, 2)、......SM,N)。
[0050] 5)、延时单元设置方案二:
[0051] a)、设置行延时单元DpD2,……,的值:Di等于(M-l)XTb,D2等于 (M-2)XTb,……,DM_i等于lXTb;设置SLALOM环之间的列时延单元等于MXTb;其中Tb为 串行输入光脉冲信号比特间隔;
[0052] b)、串行输入光脉冲信号经过1XM光分支器、行/列延时单元、光环形器,串行输 入光脉冲到达各SLALOM具有如下关系:输入第1、2、……M个比特光信号分别到达第一列 SLAL0M:S(1,1)、S(2, 1)、……S(M,1);输入第M+l、M+2、……2M个比特光信号分别到达第 二列SLALOM:S(1,2)、S(2, 2)、......S(M, 2);......;输入第(N_l)XM+1、(N_l)XM+2、...... NXM个比特光信号分别到达第N列SLALOM:S(1,N)、S(2,N)、……S(M,N)。
[0053] 6)、设置控制光脉冲信号在时域上与每一个周期(NXM个比特光信号)序列中的 最后一个比特光信号对齐;使得在以上延时设置方案一或二的时刻,控制脉冲同时到达各 个SLALOM;从而实现NXM个比特光信号从各SLALOM同时输出。
[0054] 本发明的工作原理如下:
[0055] 1)、当没有控制光脉冲时,光脉冲信号进入SLALOM后,从输入端口反射输出;而有 控制光脉冲时,光脉冲信号从SLALOM的输出端口透射输出;
[0056] 2)、延时单兀设置方案一:
[0057] a)、输入的一个周期(NXM个比特光信号)内的串行光信号序列为bpb2,……, bw (对应的时序位置为:1\,T2,......,Tm),串行输入光信号经过1XM光分支器分为M行, 由于行延时单元Di,D2,……,口^以N个比特光信号延迟为公差递减,使得相邻行光信号错 位N个比特光信号,形成了第1行序列bi,b2,……,bN与第2行序列bN+1,bN+2,……,1^与 第M行序列b(M-1)N+1,b(M-On+2,' ......,bm同步;
[0058] b)、在每一行中,当无控制脉冲时各SLALOM呈反射状态,使得串行输入光信号被 逐级反射到下一个SLALOM;且由
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