專利名稱：光信號(hào)處理的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光信號(hào)處理。
背景技術(shù)：
由于例如計(jì)算和傳輸速度、電磁干擾、功耗和用于超快應(yīng)用的不足帶寬的電子限 制，產(chǎn)生對(duì)全光信號(hào)處理技術(shù)的需要。已知的光處理器顯示通過(guò)各種光裝置、如半導(dǎo)體光放 大器(SOA)、半導(dǎo)體可飽和吸收鏡(SESAM)和單個(gè)或級(jí)聯(lián)非線性光環(huán)路鏡(NOLM)來(lái)實(shí)行全 光信號(hào)處理的可能性。可匯總的解決方案(integrable solution)(如上文提到的那些)因?yàn)槠鋺?yīng)用而 引起關(guān)注，但是目前它們?cè)诳焖賱?dòng)態(tài)性和可重新配置性方面不能滿足可接受的性能。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)本發(fā)明，提供一種光信號(hào)處理器，其包括光波導(dǎo)環(huán)路以及第一和第二相位調(diào) 制器環(huán)路。第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路的每個(gè)與光波導(dǎo)環(huán)路處于光通信中，以及第一和第 二相位調(diào)制器環(huán)路各自包括相應(yīng)的控制信號(hào)輸入端口以控制相位調(diào)制環(huán)路應(yīng)用的相位調(diào) 制。光波導(dǎo)環(huán)路包括兩個(gè)輸入端口以在光波導(dǎo)環(huán)路中在反指向(opposite sense)中引導(dǎo) 輸入信號(hào)，并且還包括輸出端口以輸出結(jié)果的信號(hào)。本發(fā)明還提供一種處理光信號(hào)的方法，其包括使兩個(gè)輸入信號(hào)在光波導(dǎo)環(huán)路中相 反傳播，并通過(guò)第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路。第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路與光波導(dǎo)環(huán)路處 于光通信中。該方法還包括將控制信號(hào)饋送到第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路的每個(gè)的控制端 口中，以便控制由每個(gè)相位調(diào)制器應(yīng)用到輸入信號(hào)的相位調(diào)制，并組合結(jié)果的信號(hào)分量以 產(chǎn)生輸出信號(hào)。


現(xiàn)在將參考以下附圖僅以示例的方式來(lái)描述本發(fā)明的多種實(shí)施例，在這些附圖 中圖1是光信號(hào)處理器，圖2是光信號(hào)處理器的框圖，圖3是光信號(hào)處理器，圖4至7是光信號(hào)處理器的圖形表示的輸出，以及圖8和9是另外的光信號(hào)處理器。
具體實(shí)施例方式參考圖1，示出一種光信號(hào)處理器1，其包括光波導(dǎo)環(huán)路3以及耦合到光波導(dǎo)環(huán)路 3的第一和第二非線性相位調(diào)制器環(huán)路4和5。每個(gè)相位調(diào)制器環(huán)路包括高度非線性光纖 (HNLF)部分6和7以及相應(yīng)的輸入端口 8和9。
每個(gè)相位調(diào)制器環(huán)路4和5包括基于交叉相位調(diào)制(XPM)的偏振保持(PM)非線 性光環(huán)路鏡(NOLM)(在圖2右邊以N(k)來(lái)指示，k = 1，2)被三個(gè)光纖跨徑(span) 17、18和 19來(lái)連接，以及為每個(gè)相位調(diào)制器提供相應(yīng)的耦合器15和16(如圖(2)中C(P))。一般， 如果D是光纖跨徑，則/^=^0。= 1，2，3，其中攻是第i個(gè)光纖長(zhǎng)度。在分光器20將 輸入信號(hào)14饋送到處理器1中，分光器20具有兩個(gè)輸入端口 20a和20b以產(chǎn)生進(jìn)入相應(yīng) 光纖跨徑17和18的兩個(gè)輸入信號(hào)，從而產(chǎn)生兩個(gè)輸入信號(hào)分量10和11。為了更好地理解處理器1的操作方式，我們考慮相位調(diào)制器4和5的每一個(gè)中的 一個(gè)，其如上文陳述的包括PM-NOLM裝置。我們參考圖3，其示出為PM-NOLM 100。裝置100 包括長(zhǎng)度為L(zhǎng)mF[m]和非線性系數(shù)為Y Dr1KnT1]的高度非線性光纖(HNLF)，以及兩個(gè)耦合 器101和102，前者用于將在波長(zhǎng)λρ的泵浦(pump)信號(hào)的功率(虛線箭頭)引入到環(huán)路 中，后者完成NOLM結(jié)構(gòu)以及允許插入輸入場(chǎng)(input field)和放下(drop)輸出場(chǎng)(output field)。耦合器分別具有分光比P p和P。在PM-NOLM 100中，所有分量均是偏振保持的。雖然此方面可能限制方案的靈活 性(非PM光纖要求在環(huán)路中使用偏振控制器，這在優(yōu)化過(guò)程中增加了自由度)，但是考慮到 沿著光纖雙折射慢軸偏振的所有場(chǎng)，使用PM配置以便簡(jiǎn)化模型。以此方式，更易于預(yù)測(cè)系 統(tǒng)的行為和調(diào)整輸入?yún)?shù)以獲得期望的響應(yīng)。每個(gè)NOLM能夠視為通過(guò)其2x2矩陣N來(lái)定義的單個(gè)基本四極(quadripole)(如 圖3中示意示出的)。該塊接受輸入矢量& (實(shí)心箭頭)并返回輸出矢量C (點(diǎn)劃箭頭)，這能夠發(fā)現(xiàn) 為
權(quán)利要求
一種光信號(hào)處理器(1)，包括光波導(dǎo)環(huán)路(3)以及第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路(6、7)，所述第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路的每個(gè)與所述光波導(dǎo)環(huán)路處于光通信中，以及所述第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路各自包括相應(yīng)的控制信號(hào)輸入端口(8、9)以控制所述相位調(diào)制環(huán)路應(yīng)用的相位調(diào)制，以及所述光波導(dǎo)環(huán)路包括兩個(gè)輸入端口(20a、20b)以在所述光波導(dǎo)環(huán)路中在反指向中引導(dǎo)輸入信號(hào)(10、11)，并且還包括輸出端口(20c)以輸出結(jié)果的信號(hào)。
2.如任何前面權(quán)利要求所述的光信號(hào)處理器，其中所述相位調(diào)制器環(huán)路(6、7)在所述 光波導(dǎo)環(huán)路上的不同相應(yīng)位置(15、16)與所述光波導(dǎo)環(huán)路(3)通信。
3.如權(quán)利要求1或權(quán)利要求2所述的光信號(hào)處理器，其中從所述光波導(dǎo)環(huán)路的所述輸 出端口(20)延伸到所述第一相位調(diào)制器環(huán)路(6)的所述光波導(dǎo)環(huán)路(3)的光纖跨徑(17) 的路徑長(zhǎng)度不等于從所述輸出端口延伸到所述第二相位調(diào)制器(7)的所述光波導(dǎo)環(huán)路的 另一個(gè)光纖跨徑(18)的路徑長(zhǎng)度。
4.如權(quán)利要求3所述的光信號(hào)處理器，其中所述路徑長(zhǎng)度的至少一個(gè)布置成可相對(duì)于 另一個(gè)路徑長(zhǎng)度進(jìn)行調(diào)整。
5.如任何前面權(quán)利要求所述的光信號(hào)處理器，其中第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路(6、7) 的至少一個(gè)包括非線性光鏡。
6.如任何前面權(quán)利要求所述的光信號(hào)處理器，其中所述相位調(diào)制環(huán)路的至少一個(gè)包括 其折射率隨著控制信號(hào)的強(qiáng)度而非線性改變的材料的部分。
7.如任何前面權(quán)利要求所述的光信號(hào)處理器，所述光信號(hào)處理器是光邏輯門(mén)裝置。
8.—種處理光信號(hào)的方法，包括使兩個(gè)輸入信號(hào)(10、11)在光波導(dǎo)環(huán)路(3)中相反傳 播，并通過(guò)第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路(4、5)，所述第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路與所述光波 導(dǎo)環(huán)路處于光通信中，所述方法還包括將控制信號(hào)(13)饋送到所述第一和第二相位調(diào)制 器環(huán)路的每個(gè)的控制端口(8、9)中，以便控制由所述相位調(diào)制器的每個(gè)應(yīng)用到所述輸入信 號(hào)的相位調(diào)制，并組合結(jié)果的信號(hào)分量以產(chǎn)生輸出信號(hào)(12)。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，所述方法是在至少兩個(gè)二進(jìn)制信號(hào)(13)上執(zhí)行邏輯運(yùn)算 的方法。
10.如權(quán)利要求9所述的方法，其中將所述至少兩個(gè)二進(jìn)制信號(hào)的兩個(gè)饋送到所述第 一和第二相位調(diào)制器環(huán)路(4、5)的每個(gè)的控制端口中。
全文摘要
光信號(hào)處理器(1)包括光波導(dǎo)環(huán)路(3)以及第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路(6、7)，第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路的每個(gè)與光波導(dǎo)環(huán)路處于光通信中，以及第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路各自包括相應(yīng)的控制信號(hào)輸入端口(8、9)以控制相位調(diào)制環(huán)路應(yīng)用的相位調(diào)制，以及光波導(dǎo)環(huán)路包括兩個(gè)輸入端口(20a、20b)以在光波導(dǎo)環(huán)路中在反指向中引導(dǎo)輸入信號(hào)(10、11)，并且還包括輸出端口(20c)以輸出結(jié)果的信號(hào)。第一和第二相位調(diào)制器環(huán)路可以包括非線性光環(huán)路鏡。該處理器可以是光邏輯門(mén)裝置。
文檔編號(hào)G02F1/35GK101971087SQ200880127754
公開(kāi)日2011年2月9日 申請(qǐng)日期2008年2月29日 優(yōu)先權(quán)日2008年2月29日
發(fā)明者A·博戈尼, E·拉澤里, F·彭茲尼, G·梅羅尼, L·波蒂 申請(qǐng)人:愛(ài)立信電話股份有限公司