光开关及基于光开关的光脉冲生成方法与流程

本发明涉及光开关，尤其涉及一种光开关及基于光开关的光脉冲生成方法。

背景技术：

1、光开关是一种光路转换器，可对光传输线路或集成光路中的光信号进行通断控制、相互转换或逻辑操作的器件。

2、当光开关关闭时，由于存在cross talk(串扰)，导致当光开关关闭时，光路中仍存在有光通过，即漏光情况，使得光路中的光信号信噪比降低。

技术实现思路

1、本发明提供一种光开关及基于光开关的光脉冲生成方法，用以解决现有技术中通过光开关后的光信号的信噪比降低的缺陷，实现提高光开关输出的脉冲光信号的信噪比。

2、本发明提供一种光开关，包括：

3、第一光开关；

4、第二光开关，所述第二光开关的光信号输入端与所述第一光开关的光信号输出端连接；

5、脉冲发生器，所述脉冲发生器的电信号输出端与所述第一光开关的电信号输入端连接，且与所述第二光开关的电信号输入端连接，所述脉冲发生器用于向所述第一光开关提供第一电脉冲信号作为驱动，向所述第二光开关提供第二电脉冲信号作为驱动，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号相同或不同；

6、光源，所述光源用于为所述第一光开关提供入射光。

7、根据本发明提供的一种光开关，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的脉冲产生时间相同或不同，所述第一光开关的输出的脉冲与所述第二电脉冲信号的脉冲产生交集。

8、根据本发明提供的一种光开关，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的产生时间的间隔根据所述第二光开关的预设开关时长和所述第一光开关的输出从所述第一光开关传输到所述第二光开关的时长确定。

9、根据本发明提供的一种光开关，所述脉冲发生器包括：

10、第一脉冲发生器，所述第一脉冲发生器的电信号输出端与所述第一光开关的电信号输入端连接，所述第一脉冲发生器用于向所述第一光开关提供第一电脉冲信号作为驱动；

11、第二脉冲发生器，所述第二脉冲发生器的电信号输出端与所述第二光开关的电信号输入端连接，所述第二脉冲发生器用于向所述第二光开关提供第二电脉冲信号作为驱动。

12、根据本发明提供的一种光开关，还包括脉冲光电测量系统，所述脉冲光电测量系统与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述脉冲光电测量系统用于将所述第二光开关的光信号输出端输出的光信号转成电信号读出。

13、根据本发明提供的一种光开关，还包括光子数分辨探测器，所述光子数分辨探测器的光信号接收端与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述光子数分辨探测器用于根据所述第二光开关的输出对所述光源的特性进行探测，得到所述光源的光子统计分布。

14、根据本发明提供的一种光开关，还包括：

15、物体，所述物体用于对所述光源发出的光进行透射或反射；

16、窄带滤光片，所述窄带滤光片用于对透射或反射的光进行光谱选择和衰减后，作为所述第一光开关和所述第二光开关的入射光。

17、根据本发明提供的一种光开关，在所述光源的重复频率大于预设阈值的情况下，还包括脉冲选择器，所述脉冲选择器的光信号输入端与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述脉冲选择器用于对光信号进行脉冲选择。

18、本发明还提供一种光脉冲生成方法，包括：

19、通过脉冲发生器的电信号输出端向第一光开关的电信号输入端发射第一电脉冲信号作为驱动，向第二光开关的电信号输入端发射第二电脉冲信号作为驱动；

20、通过光源为所述第一光开关提供入射光；

21、将所述第一光开关的光信号输出端输出的光信号输入所述第二光开关的光信号输入端，得到所述第二光开关的输出。

22、根据本发明提供的光脉冲生成方法，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的脉冲产生时间相同或不同，使得所述第一光开关的输出中的脉冲与所述第二电脉冲信号的脉冲产生交集。

23、根据本发明提供的光脉冲生成方法，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的产生时间的间隔根据所述第二光开关的预设开关时长和所述第一光开关的输出从所述第一光开关传输到所述第二光开关的时长确定。

24、本发明提供的光开关及基于光开关的光脉冲生成方法，通过将两个光开关进行串联，使得前一个光开关漏出的光信号经过后一个光开关后，降低了漏光量，提高截止率，通过降低后一个光开关关闭时的本底，提高通过后光开关后的光信号信噪比；通过控制脉冲发生器分别输出给两个光开关的电脉冲信号的时间，产生短脉冲交错，缩短脉冲宽度，进行脉冲采样和选择，提高光开关的开关效率。

技术特征：

1.一种光开关，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的光开关，其特征在于，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的脉冲产生时间相同或不同，所述第一光开关的输出中的脉冲与所述第二电脉冲信号的脉冲产生交集。

3.根据权利要求2所述的光开关，其特征在于，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的产生时间的间隔根据所述第二光开关的预设开关时长和所述第一光开关的输出光从所述第一光开关传输到所述第二光开关的时长确定。

4.根据权利要求2所述的光开关，其特征在于，所述脉冲发生器包括：

5.根据权利要求1-4任一所述的光开关，其特征在于，还包括脉冲光电测量系统，所述脉冲光电测量系统与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述脉冲光电测量系统用于将所述第二光开关的光信号输出端输出的光信号转成电信号读出。

6.根据权利要求1-4任一所述的光开关，其特征在于，还包括光子数分辨探测器，所述光子数分辨探测器的光信号接收端与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述光子数分辨探测器用于根据所述第二光开关的输出对所述光源的特性进行探测，得到所述光源的光子统计分布。

7.根据权利要求6所述的光开关，其特征在于，还包括：

8.根据权利要求6所述的光开关，其特征在于，在所述光源的重复频率大于预设阈值的情况下，还包括脉冲选择器，所述脉冲选择器的光信号输入端与所述第二光开关的光信号输出端连接，所述脉冲选择器用于对光信号进行脉冲选择。

9.一种基于光开关的光脉冲生成方法，其特征在于，包括：

10.根据权利要求9所述的基于光开关的光脉冲生成方法，其特征在于，所述第一电脉冲信号和所述第二电脉冲信号的脉冲产生时间相同或不同，使得所述第一光开关的输出中的脉冲与所述第二电脉冲信号的脉冲产生交集。

技术总结
本发明提供一种光开关及基于光开关的光脉冲生成方法，该光开关包括：第一光开关；第二光开关，第二光开关的光信号输入端与第一光开关的光信号输出端连接；脉冲发生器，脉冲发生器的电信号输出端与第一光开关的电信号输入端连接，且与第二光开关的电信号输入端连接，所述脉冲发生器用于向所述第一光开关提供第一电脉冲信号作为驱动，向所述第二光开关提供第二电脉冲信号作为驱动，第一电脉冲信号和第二电脉冲信号相同或不同；光源，所述光源用于为光路提供入射光。本发明通过将两个光开关以不同形式叠加使用，降低了漏光量，提高截止率，提高短脉冲光信号信噪比，缩短脉冲宽度，提高光开关的开关效率，同时还可进行脉冲采样和选择。

技术研发人员：刘想靓,甘海勇,徐楠,赫英威,刘志伟
受保护的技术使用者：中国计量科学研究院
技术研发日：
技术公布日：2024/3/11