红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统.pdf

一种红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，涉及光信号处理技术领域；所要解决的是全光系统调整方便，制造成本低的技术问题；所述系统的光路结构：紫外光源输出的紫外光均匀照射在已蚀刻有掩模的光纤侧表面上，形成均匀分布的光栅，红光激光器所出的光经分光器分为直传和移频光束，直传光束和移频光束分别准直扩束后，再相交形成差拍干涉，并分别写入所述光纤另一无掩模的侧面上形成移动的明暗相间的等间隔干涉条纹，红激光亮条纹等间隔擦除由紫外光形成的光栅，形成栅距为毫米级的移动腔；光脉冲信号被耦合输入到移动腔内，并约束在移动腔内，在光纤中以一确定速度传送并被耦合输出。本发明具有系统调整方便，制造成本低的特点。

1.  一种红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，其特征在于，所述传送系统的光路结构：紫外光源输出的紫外光均匀照射在已蚀刻有掩模的光纤表面上，形成均匀分布的栅距为755纳米的光栅；红光激光器所出的光经分光器分为直传光束和移频光束，直传光束和经声光调制器移频后的移频光束分别经准直扩束器准直扩束后，直传光束与移频光束相交形成差拍干涉，并分别写入所述光纤的另一无掩模的侧面上形成移动的明暗相间的等间隔干涉条纹，该红激光干涉亮条纹能等间隔擦除由紫外光形成的光栅，从而形成栅距为毫米级的移动光栅组，即由擦除法形成移动腔；移动腔的移动速度与直传光束和移频光束的频差有关；来自信号源的光脉冲信号经耦合输入光纤被耦合输入到移动光栅组内，并以往返振荡的形式约束在移动光栅组内在光纤中以一确定速度传送到输出端口，再经耦合输出光纤被耦合输出。

2.  根据权利要求1所述的红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，其特征在于，所述已蚀刻有掩模的光纤为单模掺铒光纤。

3.  根据权利要求1所述的红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，其特征在于，激励激光器输出波长980纳米的激光至所述单模掺铒光纤；对波长为1550纳米的信号光产生增益。

红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统
技术领域
本发明涉及全光信号处理技术，特别是涉及一种利用红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统的技术。
背景技术
在申请号为200810033697.7的中国发明专利申请文件中，提供了一种全光系统的侧写入型的受控时延信号约束转移传送系统，该受控时延信号约束转移传送系统虽然运行速率高、抗干扰力强，能避免受电磁干扰，但由于是利用紫或紫外激光相干涉在光纤内直接形成移动光栅组的系统，所以存在着以下缺点：
1)紫外光不是可见光，导致其系统调整相对困难，极不方便；
2)紫光激光器或紫外光激光器制造相对困难并且价格比较昂贵，从而增加了整个系统的制造成本；
从而造成该受控时延信号约束转移传送系统的使用受到限制。
发明内容
针对上述现有技术中存在的缺陷，本发明所要解决的技术问题是提供一种系统调整方便，制造成本低的红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统。
为了解决上述技术问题，本发明所提供的一种红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，其特征在于，所述传送系统的光路结构：紫外光源(非激光器)输出的紫外光均匀照射在已蚀刻有掩模的光纤表面上，形成均匀分布的栅距为755纳米的光栅；红光激光器所出的红激光经分光器分为直传光束和移频光束，直传光束和经声光调制器移频后的移频光束分别经准直扩束器准直扩束后，直传光束与移频光束以一定的角度相交形成差拍干涉，并分别以一定角度写入所述光纤的另一无掩模的侧面上形成移动的明暗相间的等间隔干涉条纹，该红激光干涉亮条纹能等间隔擦除由紫外光形成的光栅，从而形成栅距为毫米级的移动光栅组，可构成移动光腔，即由擦除法形成移动腔；移动腔的移动速度与直传光束和移频光束的频差有关；来自信号源的光脉冲信号经耦合输入光纤被耦合输入到移动光栅组(移动腔)内，并以往返振荡的形式约束在移动光栅组(移动腔)内在光纤中以一确定速度传送到输出端口，再经耦合输出光纤被耦合输出。
进一步的，所述已蚀刻有掩模的光纤为单模掺铒光纤。
进一步的，激励激光器输出波长980纳米的(激励)激光至所述单模掺铒光纤；对波长为1550纳米的信号光产生增益，以补偿时延过程的强度损耗。
利用本发明提供的红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，由于采用红激光(即可见光)，使系统调整相对方便；由于红激光激光器制造相对容易并且价格相对比较便宜，从而降低了整个系统的制造成本，使该受控时延信号约束转移传送系统更容易推广应用。
附图说明
图1是本发明实施例的系统原理框图；
图2是本发明实施例的光栅型反射腔镜形成原理图；
图3是本发明实施例的光信号转移传送原理图；
图4是本发明实施例的系统时延量可变的符号(Re表示红光擦除)：
图5是本发明实施例的系统时延量固定的符号(Re表示红光擦除)。
具体实施方式
以下结合附图说明对本发明的实施例作进一步详细描述，但本实施例并不用于限制本发明，凡是采用本发明的相似结构及其相似变化，均应列入本发明的保护范围。
本发明实施例所提供的一种红激光侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统，其特点是信号光脉冲由光纤耦合送入输入端口，可被延迟一确定的时间后耦合至输出端口送出。其间的延迟数值可由两相干擦除红激光(直传光束和移频光束)的频差设定。改变频率差值，可改变延迟量。系统的主要部分完全没有电子元件，为全光系统。
超过阈值强度的红光的照射可使已有的光纤光栅被擦除。首先在表面已制作有透射式光栅掩模的光纤上均匀照射紫外光，可使纤芯内生成折射率光栅，以达到对光纤内的信号光反射的目的。当红光照射光纤光栅，纤芯材料退激励，其折射率可恢复原值。从而无红光照射区，纤芯内有折射率光栅，反射光纤内传输的信号，反之，有红光光照区域的纤芯则无光栅生成，实为介质腔，其两边均为反射腔镜。由此，如图2所示，可在光纤的工作长度内等间隔地通过局部擦除而设置多个用光栅组成的反射腔，用以寄存多个光脉冲信号。
如图1所示，本发明实施例的侧擦除型受控时延信号约束转移传送系统中，先在表面已制作有透射式光栅掩模的光纤表面上照射紫外光源(非激光器)输出的紫外光，使纤芯内生成折射率光栅。红光激光器所出的红光经分光器分为直传光束1和移频光束2，直传光束1和经声光调制器移频后的移频光束2分别经准直扩束器准直扩束后，直传光束与移频光束相交形成差拍干涉，并分别以一定角度侧写入光纤形成移动的明暗相间的等间隔干涉条纹，红激光干涉亮条纹可等间隔的擦除紫外光形成的折射率光栅，从而形成栅距为毫米级的移动光栅组，构成移动腔；腔的移动速度与直传光束1和移频光束2的频差有关；来自信号源的光脉冲信号经耦合输入光纤被耦合输入到移动光栅组(移动腔)内，并以往返振荡的形式约束在移动光栅组(移动腔)内在光纤中以一确定速度传送到输出端口，再经耦合输出光纤被耦合输出。
如图3所示，在受控时延信号约束转移传送系统中，光脉冲信号在该系统时延转移过程中首先以耦合方式进入光纤中的一信号封闭区内，也就是介质腔内。腔两端是反射光栅。随后，信号光在用光栅组成的两反射腔镜之间沿光纤往返振荡。一旦所有的红光光照区域以相同的速度同时向同一方向移动，也就是所有的腔向一个方向移动，寄存在腔内的信号也随之向一端转移。如果该过程持续进行，信号脉冲将被逐个通过寄存腔移动的方式从输入端转移至输出端。光栅组成的腔的移动速度与信号脉冲延迟时间成反比。
上述区域间隔型的红光的持续移动光照可用差拍干涉的方法形成。红激光经分束器分为两束后，其中一路经由声光调制器移频后再与另一路以一定角度汇合，则形成差拍干涉。这两路光的频率有微小的差值，不会形成稳定干涉条纹，只能按差拍原理形成移动条纹。汇合角度决定了明暗相间的等间隔干涉条纹的宽度，而移频的数值决定了该条纹移动的速度。
光脉冲在耦合输入、转移时延及耦合输出过程中均有强度损耗，采用掺铒光纤并用波长980纳米的激光激励，使对波长为1550纳米的信号光产生增益，可补偿全过程的强度损耗。
输入光脉冲的时基频率与系统采样输入速率采用同步及异步两种方式。
上述系统在组成更大系统时可用如图4的系统时延量可变的符号和如图5的系统时延量固定的符号表示，图4、图5中Re表示红光擦除。