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专利号: 2018113521344
申请人: 东北林业大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,包括偏振控制器(1)、光栅(2)、3×3耦合器(3)、第一环形波导(4)、第一可调光衰减器(5)、输出波导(6)、第二环形波导(7)和第二可调光衰减器(8),偏振控制器(1)的光输入端为本开关的光输入端,输出波导(6)的光输出端为本开关的光输出端;其特征在于:偏振控制器(1)的光输出端连接光栅(2)的光输入端,光栅(2)的光输出端连接3×3耦合器(3)的第一光输入端,第一环形波导(4)分别连接3×3耦合器(3)的第二光输入端、第二光输出端,第二环形波导(7)分别连接3×3耦合器(3)的第三光输入端、第三光输出端,3×3耦合器(3)的第一光输出端连接输出波导(6)的光输入端;

所述的第一可调光衰减器(5)和第二可调光衰减器(8)的衰减系数能够调节;

当第一可调光衰减器(5)的衰减系数最大时,频率为本开关工作频率的光无法通过第一可调光衰减器(5),当第二可调光衰减器(8)的衰减系数最大时,频率为本开关工作频率的光无法通过第二可调光衰减器(8);

所述的3×3耦合器(3)、第一环形波导(4)、第一可调光衰减器(5)构成第一环形谐振腔;所述的3×3耦合器(3)、第二环形波导(7)、第二可调光衰减器(8)构成第二环形谐振腔;

其中一个环形谐振腔的波导长度是另一个环形谐振腔的波导长度的正整数倍;所述的第一环形谐振腔的谐振频率与第二环形谐振腔的谐振频率相同,均为本开关的工作频率;当第一环形谐振腔、第二环形谐振腔、输出波导(6)通过3×3耦合器(3)发生共同的相互作用时,频率为工作频率的光依次经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出;所述的光栅(2)为窄带宽透射光栅,其透射谱中心频率为本开关的工作频率;分别调节第一可调光衰减器(5)的衰减系数和第二可调光衰减器(8)的衰减系数,能够连续控制输出光强。

2.根据权利要求1所述的一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,其特征在于:当第一可调光衰减器(5)的衰减系数不是最大时,光能够通过第一可调光衰减器(5),并在第一环形谐振腔中发生谐振,当第二可调光衰减器(8)的衰减系数最小时,光通过第二可调光衰减器(8),并在第二环形谐振腔中发生谐振,频率为本开关工作频率的光经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,本开关处于“打开”状态;当第二可调光衰减器(8)的衰减系数逐渐增大时,第二环形谐振腔中的损耗逐渐增大,频率为工作频率的光经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,但透射率逐渐减小,本开关处于“打开”状态,且输出光强连续可调。

3.根据权利要求1所述的一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,其特征在于:当第一可调光衰减器(5)的衰减系数最大时,光无法通过第一可调光衰减器(5),第一环形谐振腔不通光,当第二可调光衰减器(8)的衰减系数最小时,光可通过第二可调光衰减器(8),并在第二环形谐振腔中发生谐振,此时,第二环形谐振腔中的损耗最小,因此,频率为工作频率的光无法经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,本开关处于“关闭”状态;当第二可调光衰减器(8)的衰减系数逐渐增大时,第二环形谐振腔中的损耗逐渐增大,因此,频率为本开关工作频率的光经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,但透射率逐渐增大,本开关处于“打开”状态,且输出光强连续可调。

4.根据权利要求1所述的一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,其特征在于:当第二可调光衰减器(8)的衰减系数不是最大时,光可通过第二可调光衰减器(8),并在第二环形谐振腔中发生谐振,当第一可调光衰减器(5)的衰减系数最小时,光通过第一可调光衰减器(5),并在第一环形谐振腔中发生谐振,频率为本开关工作频率的光经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,本开关处于“打开”状态;当第一可调光衰减器(5)的衰减系数逐渐增大时,第一环形谐振腔中的损耗逐渐增大,第一环形谐振腔、第二环形谐振腔、输出波导(6)间共同的相互作用逐渐减弱,因此,频率为工作频率的光可经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,但透射率逐渐减小,本开关处于“打开”状态,且输出光强连续可调。

5.根据权利要求1所述的一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,其特征在于:当第二可调光衰减器(8)的衰减系数最大时,光无法通过第二可调光衰减器(8),第二环形谐振腔不通光,当第一可调光衰减器(5)的衰减系数最小时,光可通过第一可调光衰减器(5),并在第一环形谐振腔中发生谐振,此时,第一环形谐振腔中的损耗最小,因此,频率为本开关工作频率的光无法经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,本开关处于“关闭”状态;当第一可调光衰减器(5)的衰减系数逐渐增大时,第一环形谐振腔中的损耗逐渐增大,因此,频率为工作频率的光经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,但透射率逐渐增大,本开关处于“打开”状态,且输出光强连续可调。

6.根据权利要求1所述的一种基于环形谐振腔的全光双控可调光开关,其特征在于:当第一可调光衰减器(5)的衰减系数最大,且第二可调光衰减器(8)的衰减系数也最大时,光无法通过第一可调光衰减器(5)、第二可调光衰减器(8),第一环形谐振腔、第二环形谐振腔均不通光,光直接经3×3耦合器(3)、输出波导(6)输出,本开关处于“打开”状态。