基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的研究

采用光子晶体光纤构成非线性光学环路镜,利用非线性环路镜中信号光与控制光之间交叉相位调制效应实现全光开关. 讨论了光子晶体光纤结构参数对其非线性的影响,建立了基于光子晶体光纤非线性环路镜光开关的理论模型,研究了光开关的透过特性及影响光开关性能的因素. 研究结果表明,基于光子晶体光纤非线性环路镜的光开关,可以在较短的环长和较低的开关功率下实现高速光开关操作,其开关特性可由控制光功率灵活调控. 光子晶体光纤非线性环路镜光开关为实现用于高速光通信系统中的光开关技术提供了一种重要思路.     

超快速光子晶体全光开关研究

光子晶体作为一种新型的人造光子学材料,具有独特的光子带隙特性,能有效地控制光子的传输状态,因而是实现全光开关等集成光子器件的重要基础。介绍了基于光子晶体的全光开关的各种实现方法,并详细论述了超快速光子晶体全光开关的实验研究状况。     

北京大学介观光子器件研究取得新进展

北京大学“飞秒光物理和介观光学”创新研究群体在介观光学领域取得新的研究进展,在实现低功率、高速光子晶体全光开关器件的基础上,又实现了低功率、高透过率对比的全光二极管器件原型器件。光子晶体全光二极管是一种重要的介观光学器件,在光计算、光互联和超快速信息处理等领域都有重要的应用前景。实现低阈值光功率和高正反向透过率对比是其...     

一维非线性光子晶体全光开关

为得到响应时间较短的全光开关,在光子晶体的所有高折射率层掺入Kerr介质,基于Kerr非线性效应导致的禁带整体移动原理,设计了两种一维光子晶体全光开关结构。应用时域有限差分(FD-TD：Finite Difference-Time Domain)法,编制Matlab计算程序,对全光开关进行数值特性分析。讨论频率混合效应对全光开关的影响。观察光子局域效应增强光子晶体非线性的现象,验证光子局域效应与光子晶体完整周期结构的层数有关,层数太少光子局域效应不明显。     

10～100Gb/s 全光开关相干控制的物理与技术研究

１０～１００Ｇｂ／ｓ全光开关相干控制的物理与技术研究周建英李伟良罗琦余向阳（中山大学超快速激光光谱学实验室广州５１０２７５）宽频带全光开关是制约高速光子信息处理，尤其是高速光计算与光通讯的“瓶颈”元件，一直倍受科技界关注；其中１０～１００Ｇｂ／ｓ全光...     

3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响

运用分裂步长傅立叶方法数值模拟耦合非线性薛定谔方程,研究了双折射光纤中光孤子全光开关的性质.研究发现通过改变初始脉冲输入条件和双折射光纤参数可以实现光孤子全光开关的开和关,同时研究了3阶色散对双折射光纤中光孤子全光开关的影响,得出较大的3阶色散能够破坏光孤子的稳定性,进而对光孤子全光开关产生影响,而较小的3阶色散不会改变光孤子全光开关的性质.     

全光纤型磁光开关的设计

光开关是全光网络中的关键器件,主要用来实现光层的路由选择、波长选择和光交叉连接等功能。研制一种利用法拉第效应、光纤型偏振分/合束器、磁光晶体光纤高速磁场控制技术的全光纤磁光开关。这种微型的磁光开关具有开关速度快、结构简单、柔韧可弯曲和易于集成等特点。     

基于耦合腔系统的相互作用自由的全光开关

利用量子干涉效应,在耦合腔系统中提出了一个相互作用自由的全光开关方案。在该方案中,两个腔通过光子隧穿效应耦合起来。当一个控制场与第二个腔中的原子相互作用时,信号光直接被第一个腔反射回去,因此信号光与控制光在原子-腔系统中没有发生直接耦合作用。本文方案即使在原子和腔之间不满足强耦合条件时也可以很好工作,从而放宽了实验条件下实现光开关的腔强耦合条件。     

全光网络中的光开关技术及应用

在整个光通信系统中，光开关是较为重要的光无源器件，在光网络系统中可对光信号进行选择性操作。光 开关的研究日益成为全光通信领域关注的焦点，总结了光开关在全光网络中的应用，介绍了光开关的基本工作原 理及光开关技术的进展。     

基于MEMS光开关的光分插复用结构设计

光分插复用设备（OADM）是波分复用（WDM）全光网的关键设备，实现全光交换一直是OADM设备制造商追求的目标，微电机械系统（MEMS）技术的出现为全光交换带来了新的概念，用新型MEMS光开关构造了一种OADM设备，实验表明，这种基于MEMS光开关的OADM设备在构造复杂程度和切换时间上明显优于传统结构的OADM。     

新型光波导的建模和仿真

<正>当前电子信息技术遭遇技术瓶颈,摩尔定律失效。信息技术处于质变的前夜,量子通信、拓扑绝缘体、全光通信纷纷走上历史的舞台。在所有全新的信息技术中,全光通信是距离我们最近的也是发展最快的技术领域。21世纪是光子信息时代,全光通信是未来通信的发展方向。光子取代电子具有极大的优越性,光子开关的速度极限比电子开关速度极限高出4个数量级以上,光子信息     

基于半导体光放大器的双端口全光光开关

提出了一种基于半导体光放大器(SOA)的双端口全光光开关.这种开关以一个平行排列3×3耦合器作为其核心元件,具有类似于非线性光学环路镜(NOLM)和T比特光学非对称解复用器(TOAD)的结构.由于这种光开关是基于SOA的,所以它结构紧凑,易于集成,而且需要很小的控制光功率(几个mW).这种光开关具有两个开关端口,满足了一些特殊应用场合的需要.论文中给出了双端口全光开关的单脉冲2.5 Gb/s开关实验结果.实验结果表明,这种开关可以实现两个端口的开关光信号同时输出,开关消光比达到了20 dB以上.     

弧形波导全光开关的设计

在讨论比较两种三阶非线性波导全光开关基础上，提出弧形结构波导的全光开关设计，应用光束传播法给出了弧形波导全江开关的输入，输出开关特性以及设计结果。结果表明，弧形波导全光开关具有较低的开关功率，数值化多次开关特性，有着弱光非线性全光虎关的应用前景。     

锑烯量子点在全光调制和强光调控中的应用

为了控制强激光的动态特性,光开关是一个重要的组成部分,特别是电光调制器和全光调制器.本文中首先通过液相剥离法,高效地合成高质量的锑烯量子点.然后利用空间自相位调制技术测量到锑烯量子点的大有效非线性折射系数(～10~(-5 )cm~2W~(-1)),并阐明其产生的机理.这样的大有效非线性折射率足以改变强激光在等离子体吸收带以外的相位分布,从而导致"开关比"变化.其次,研究锑烯量子点的超快瞬态吸收.最后,基于空间自相位调制在锑烯量子点中成功地实现从紫外到红外的宽带全光调制和弱泵浦光控制的强信号光.研究结果为开发光子器件中等离子体过程的潜力提供一个新的视角.     

一维光子晶体单向导通滤波研究

单向导通二极管是一种重要的光子器件.在一维光子晶体中非对称位置引入非线性缺陷层实现缺陷模单向导通功能.采用时域有限差分法模拟光脉冲在该光子晶体中传输,发现在通信波段光强较低的脉冲入射时缺陷模双向导通,而光强较大时缺陷模单向导通,其能实现全光单向导通二极管功能.     

基于全光通信的信息处理

概述了全光网络中的全光再生技术、密集波分复用、掺铒光纤放大器EDFA、光随机存储RAM、光开关等关键技术,提出了今后进一步研究的方向和思路。     

光分组交换网络技术展望

综述了当前光网络向高速大容量、智能化和向分组交换转变的发展趋势。介绍了在光域上直接实现数据包的传送、路由、波长变换、存贮和转发的光分组交换技术的优点和目前能够实现光分组交换的几种解决方案 ,包括光突发交换、光标记交换和全光时分复用交换等。光分组交换的核心是光信号处理技术。由于当前缺乏光子存储器和光子集成芯片 ,该技术还处于探索阶段 ,有待光子学新概念和新器件的突破。因此 ,不失时机地开展对光分组交换技术的研究是实现创新与跨越发展的机遇和挑战     

当代光纤和光器件技术

全光网络是当今光通信的最高形式 ,它的普及关键在器件。文章论述光网络中的全波光纤、光纤放大器、DWDM光源、全光波长转换器OTU、光开关与光路由器、光分插复用器OADM等几个核心器件当前的研究动向     

非线性光子晶体缺陷双稳现象研究

采用非线性时域有限差分方法和时间耦合模理论,研究具有Kerr非线性直接耦合类型光子晶体缺陷的双稳现象.结果表明,时间耦合模理论是分析非线性光子晶体缺陷双稳现象的有效工具.研究发现,与上跳点附近的行为比较,双稳态在下跳点附近具有更大的透射对比度,因此,当利用缺陷的双稳现象实现光开关时,应把开关工作点设在靠近下跳点的位置.理论分析与模拟实验的结果一致.     

光致异构有机聚合物光开关效应的研究

基于“角度烧孔”机制出发，建立光致异构的速率方程，获得信号光引起的折射率改变，进而产生有机聚合物光开关效应．采用MATLAB仿真折射率随光强的变化关系，结果显示：有背景光时，折射率改变可正可负，故能控制背景光来操纵全光开关的开启与关闭；无背景光时，折射率改变始终为负值，此时全光开关处于关闭状态．