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专利号: 2023104999466
申请人: 重庆邮电大学空间通信研究院
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于,包括:

求解模块,包括微盘谐振器和嵌在所述微盘谐振器圆盘形微腔上的光学非易失存储材料GST,微盘谐振器置于两直波导之间,其中一根直波导具有输入端,另一根直波导具有下载端;

输入模块,向所述输入端输入不与微盘谐振器发生谐振的大功率光脉冲信号,以确定不同常系数k值;再向求解模块输入端注入被求解的低功率光脉冲信号,其与微盘谐振器发生谐振并输出完成求解;所述输入模块通过光纤与微盘谐振器采用垂直耦合的方式进行耦合;

输出模块,从下载端接收与所述微盘谐振器发生谐振的光信号,从而得到被求解的输入光脉冲在不同常系数微分方程系统中的求解;

所述微盘谐振器为上下载型微盘谐振器,上下载型微盘谐振器的下载端能够对输入光脉冲进行微分方程求解,其中微分方程中的常系数k值与微盘谐振器的品质因数Q值呈反比,常系数k值满足:其中ng为波导的群折射率,L为圆盘形微腔周长,λres为微盘谐振器的谐振波长,r1和r2分别表示微盘上下两个直波导的自传输系数,ω0为光谐振角频率,α为环程损耗因子,满足下式:其中κeff,disk为圆盘形微腔有效折射率虚部,RGST为GST材料的半径,λres为微盘谐振器的谐振波长。

2.根据权利要求1所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:向求解模块输入端输入被求解的光脉冲信号的中心频率与微盘谐振器的谐振频率一致;被求解的光脉冲信号的持续时间大于其在微盘谐振器中的环程传输时间。

3.根据权利要求1所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:嵌于微盘谐振器圆盘形微腔上的光学非易失存储材料GST是一个厚度为10nm,半径与微盘腔半径一致的圆盘形结构。

4.根据权利要求3所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:通过大功率光脉冲信号的调控,GST材料可以实现16种晶化度,进而实现16种k值的微分方程求解系统。

5.根据权利要求1所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:所述输入模块包括:可调谐激光器,用于实现特定工作波段的波长扫描,以发出连续光信号;

强度调制器,接收可调谐激光器发出的连续光信号,产生所需要的输入信号脉冲波形;

所述强度调制器通过偏振控制器与所述可调谐激光器连接;

掺铒光纤放大器,与所述强度调制器连接,对所述输入信号脉冲波形进行放大,并通过偏振控制器将生成的光脉冲信号传输到微盘谐振器的输入端。

6.根据权利要求5所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:所述可调谐激光器使用光通信载波中的C波段,扫描分辨率为0.01nm;所述强度调制器包括两个马赫曾德尔调制器和位模式产生器;使两个马赫曾德尔调制器均工作,且由位模式产生器自编码数据信号驱动,产生比特率为10Gbit/s的高斯脉冲;所述偏振控制器以实现整个装置进行单模传输。

7.根据权利要求1所述一种基于微盘谐振器的常系数可调全光微分方程求解器,其特征在于:所述输出模块包括掺铒光纤放大器、衰减器和通信信号分析仪;所述掺铒光纤放大器将微盘谐振器下载端输出的光信号放大,经过衰减器到达通信信号分析仪。