CN100442137C - 基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置。该装置包括非线性光波导、可调谐延时线、可调谐滤波器和二个光耦合器；非线性光波导为PPLN或AlGaAs光波导，非线性光波导与二个光耦合器相连构成内置非线性光波导的环形镜；第二光耦合器一个端口与可调谐延时线相连后对外提供泵浦光输入端口，第一光耦合器一个端口作为输入非归零码信号光注入端口，位于同侧的另一个端口与可调谐滤波器相连后对外提供输出端口。本发明装置利用非线性光波导和频二阶非线性效应、级联和频与差频二阶非线性效应以及干涉原理实现非归零码到归零码全光码型转换。该装置结构简单，容易实现，运行可靠，可扩展性好，码型转换过程响应速度快，不受自发辐射噪声影响。

Description

基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置

技术领域

本发明属于非线性光学混频技术领域和全光信号处理技术领域，具体涉及一种基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置，该装置基于周期极化反转铌酸锂(PPLN)或者周期域反转铝镓砷(AlGaAs)无源光波导二阶以及级联二阶非线性效应，采用光纤环形镜结构，实现非归零码到归零码可调谐全光码型转换。

背景技术

未来的全光网络将会结合波分复用(WDM)和光时分复用(OTDM)两项关键技术，低速的波分复用网络偏向于使用非归零码(NRZ)，高速的光时分复用网络则更适合于使用归零码(RZ)。因而在两者的接口处，非归零码与归零码之间的全光码型转换就显得格外重要，近年来正在受到各国研究学者的重视。

目前国内外在非归零码到归零码的全光码型转换方面已经开展了许多非常有意义的工作，已经报道的方案主要是利用非线性光学环形镜，走离平衡非线性光纤环形镜，垂直腔表面发射激光器，行波半导体激光放大器，半导体光放大器，马赫-曾德尔干涉仪等等。例如：1995年L.Noel等人在文章“Four WDM channel NRZ to RZ format conversion using a singlesemiconductor laser amplifier，”in Electron.Lett.，vol.31，no.4，1995，pp.277-272中，利用行波半导体激光放大器的交叉相位调制效应实验报道了10Gbit/s速率下4信道非归零码到归零码的全光码型转换：2003年L.Xu等人在文章“All-optical data format conversion between RZ and NRZ based on aMach-Zehnder interferometric wavelength converter”，in IEEE Photon.Technol.Lett.，vol.15，no.2，2003，pp.308-310中，利用基于半导体光放大器交叉相位调制的马赫-曾德尔干涉仪结构，实验报道了2.5Gbit/s非归零码到归零码的全光码型转换。这些方案技术上比较成熟，也显示了较好的转换效果。不过仍然存在一些不足，比如响应速度不够快以至于难以工作在40Gbit/s的高速情况下，另外有源介质中不可避免的自发辐射噪声对于高速全光码型转换也会产生不利的影响，等等这些无法适应未来高速光通信网络的要求。可见，寻找和探索新的全光码型转换技术并设计相应的转换装置将具有重要的研究应用价值。近年来，周期极化反转铌酸锂(PPLN)和周期域反转铝镓砷(AlGaAs)等非线性无源光波导在全光波长转换方面有着广泛的应用，其具有超快的响应速度，而且不受自发辐射噪声的影响，因此在高速全光码型转换方面也具有潜在的优势。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置，该装置具有结构简单，容易实现，运行可靠以及可扩展性好的特点，并且实现的全光码型转换灵活性好，响应速度快。

本发明提供的一种基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置，其特征在于：该装置包括非线性光波导、第一光耦合器、第二光耦合器、可调谐延时线和第一可调谐滤波器；非线性光波导为PPLN光波导或AlGaAs光波导，非线性光波导、第一光耦合器和第二光耦合器构成内置非线性光波导的环形镜。

非线性光波导的一端口与第二光耦合器的第一端口相连，其另一端口与第一光耦合器的第一端口相连；第二光耦合器中与其第一端口相对的一侧设有第二、第三端口，第二光耦合器的第二端口与可调谐延时线相连，对外提供泵浦光的输入端口，第二光耦合器的第三端口与第一光耦合器的第二端口相连，第一光耦合器的第一、第二端口位于同一侧，与其相对的一侧还设有第三、第四端口，第一光耦合器的第三端口作为输入非归零码信号光的注入端口，第四端口与第一可调谐滤波器相连后对外提供输出端口。

本发明装置利用PPLN或者AlGaAs非线性光波导中和频(SFG)二阶非线性效应、级联和频与差频(SFG+DFG)二阶非线性效应以及干涉原理实现非归零码到归零码的全光码型转换。本发明与现有非归零码到归零码全光码型转换技术和装置相比具有以下一些优点：

其一、PPLN和AlGaAs光波导响应速度快，对信号的比特率透明，因此可以实现传统码型转换方案难以实现的40Gbit/s及以上速率的高速全光码型转换；

其二、PPLN和AlGaAs光波导是无源光波导，因此码型转换过程不受自发辐射噪声的影响；

其三、基于PPLN和AlGaAs光波导的码型转换过程不会产生内部的频率啁啾；

其四、PPLN和AlGaAs光波导中丰富的二阶非线性效应以及级联二阶非线性效应可以实现多种全光码型转换功能，如单信道-单信道、单信道-三信道以及单信道-多信道的全光码型转换；

其五、基于PPLN或者AlGaAs光波导二阶以及级联二阶非线性效应的全光码型转换具有良好的可调谐性能；

其六、本发明装置采用基于PPLN或者AlGaAs光波导的环形镜结构，装置结构简单，容易实现，而且在环形镜中沿顺时针和逆时针方向传输的两路光波经过相同的路径，因此装置的稳定性可靠；

其七、本发明装置具有良好的可扩充性。通过改变输入连续控制光的数目，还可以方便地实现单信道-五信道，单信道-七信道……等形式多样的全光码型转换功能。

附图说明

图1是本发明基于和频二阶非线性效应全光码型转换装置的原理示意图；

图2是本发明全光码型转换装置的第一种结构示意图；

图3是本发明基于和频二级非线性效应可调谐全光码型转换的原理示意图；

图4是本发明基于级联和频与差频二阶非线性效应单信道-三信道全光码型转换装置的原理示意图；

图5是本发明全光码型转换装置的第二种结构示意图；

图6是本发明基于级联和频与差频二阶非线性效应单信道-三信道可调谐全光码型转换的原理示意图；

图7是本发明基于级联和频与差频二阶非线性效应单信道-多信道全光码型转换装置的原理示意图；

图8是本发明全光码型转换装置的第三种结构示意图；

图9是本发明基于级联和频与差频二阶非线性效应单信道-多信道可调谐全光码型转换的原理示意图。

具体实施方式

本发明装置基于和频二阶非线性效应和干涉原理，如图1所示，本发明装置的工作原理是：

(1)输入非归零码信号光等功率分为两路。

(2)输入与非归零码信号光时钟同步的泵浦光，泵浦光为周期脉冲序列，脉宽小于比特周期。

(3)第一路信号光与泵浦光比特对齐后同方向注入PPLN或AlGaAs非线性光波导，并在其中发生和频二阶非线性效应：一个信号光光子和一个泵浦光光子湮灭以产生一个和频光光子。因此，信号光在时域上与泵浦光重叠的部分在和频过程中将会受到衰减并引入非线性相移。也就是说，在非线性光波导输出端，信号光比特“1”中间部分对应泵浦光的位置由于被消耗会形成“凹坑”并引入非线性相移，“凹坑”的形状与泵浦光脉冲形状相类似，如图1虚线框A所示。

(4)第二路信号光不经历和频相互作用，因此不会出现第一路信号光比特“1”中间部分形成“凹坑”和引入非线性相移的现象，第二路信号光的时域波形与输入非归零码信号光的时域波形类似，如图1虚线框B所示。不过第二路信号光相对于第一路信号光引入π相移。

(5)第一路信号光(比特“1”中间部分形成“凹坑”并引入非线性相移)与第二路信号光(相对于第一路信号光引入π相移)重新汇合并发生干涉，干涉的结果是得到归零码的信号光输出，这样就实现了非归零码到归零码的全光码型转换，而且码型转换前后波长保持不变。

如图2所示，本发明装置包括非线性光波导1、第一光耦合器2、第二光耦合器3、可调谐延时线4和第一可调谐滤波器5。非线性光波导1为PPLN光波导或AlGaAs光波导。非线性光波导1的一端口与第二光耦合器3的第一端口G相连，其另一端口与第一光耦合器2的第一端口F相连。第二光耦合器3中与第一端口相对的一侧设有第二、第三端口H、K，其中，第二端口H与可调谐延时线4相连，对外提供泵浦光的输入端口，第三端口K与第一光耦合器2的第二端口E相连。第一光耦合器2的第一、第二端口F、E位于同一侧，与其相对的一侧还设有第三、第四端口C、D。第一光耦合器2的第三端口C作为输入非归零码信号光的注入端口，第四端口D与第一可调谐滤波器5相连后对外提供输出端口。非线性光波导1、第一光耦合器2和第二光耦合器3构成内置非线性光波导的环形镜。

输入非归零码信号光经第一光耦合器2的第三端口C注入该装置内，并在第一光耦合器2的第二、第一端口E和F处分为等功率的两路信号光分别沿顺时针方向和逆时针方向在环形镜中传输。输入泵浦光与非归零码信号光时钟同步，泵浦光为周期脉冲序列，脉宽小于比特周期。泵浦光经可调谐延时线4后经第二光耦合器3进入该装置内，并在其中沿顺时针方向传输。可调谐延时线4用于调节泵浦光和顺时针方向传输的第一路信号光之间的相对延时，从而保证两者比特对齐。第一光耦合器2第二端口E处的第一路信号光在环形镜中沿顺时针方向传输，依次经过第二光耦合器3、非线性光波导1后到达第一光耦合器2的第一端口F；第一光耦合器2第一端口F处的第二路信号光在环形镜中沿逆时针方向传输，依次经过非线性光波导1、第二光耦合器3后到达第一光耦合器2的第二端口E；然后两路信号光经第一光耦合器2重新汇合后在第四端口D干涉输出。因此，顺时针方向传输的第一路信号光依次经过“第一光耦合器2第三端口C-第一光耦合器2第二端口E-第二光耦合器3-非线性光波导1-第一光耦合器2第一端口F-第一光耦合器2第四端口D”，逆时针方向传输的第二路信号光依次经过“第一光耦合器2第三端口C-第一光耦合器2第一端口F-非线性光波导1-第二光耦合器3-第一光耦合器2第二端口E-第一光耦合器2第四端口D”。值得注意的是，在第一次经过第一光耦合器2时，第二路信号光由第三端口C到第一端口F相对于第一路信号光由第三端口C到第二端口E会引入π/2相移，在第二次经过第一光耦合器2时，第二路信号光由第二端口E到第四端口D相对于第一路信号光由第一端口F到第四端口D又会引入π/2相移。因此，两路信号光在第一光耦合器2第四端口D干涉输出时，逆时针方向传输的第二路信号光相对于顺时针方向传输的第一路信号光总共引入了π相移。顺时针方向传输的第一路信号光与泵浦光同方向注入非线性光波导1，并在满足和频过程准相位匹配(QPM)条件下发生和频二阶非线性效应，信号光比特“1”中间部分对应泵浦光的位置由于被消耗会形成“凹坑”并引入非线性相移，“凹坑”的形状与泵浦光脉冲形状相类似。因此，顺时针方向传输的第一路信号光在到达第一光耦合器2第四端口D处时的时域波形如图1中虚线框A所示。逆时针方向传输的第二路信号光与泵浦光反向，当顺时针方向第一路信号光与泵浦光满足和频准相位匹配条件时，逆时针方向第二路信号光与泵浦光和频相位失配严重，而且反向传输的信号光与泵浦光不能够有效的相互接触，因此逆时针方向传输的第二路信号光和泵浦光在非线性光波导1中发生的和频效应可以忽略。逆时针方向传输的第二路信号光在到达第一光耦合器2第四端口D处时，比特“1”中间部分没有出现“凹坑”现象和引入非线性相移，如图1中虚线框B所示。顺时针和逆时针方向传输的两路信号光在第一光耦合器2第四端口D干涉输出可以得到归零码的信号光，然后经过第一可调谐滤波器5滤波输出归零码信号光。

基于图2所示发明装置，通过适当改变信号光和泵浦光波长，可以方便地实现可调谐非归零码到归零码的全光码型转换。可调谐原理如图3所示，信号光6和泵浦光7经过和频相互作用生成和频光8。对于可变输入的信号光6，只要通过适当调节泵浦光7的波长以保持和频光8的波长不变，从而满足或近似满足和频过程准相位匹配条件，信号光6可以在较宽的范围内实现可调谐。根据能量守恒定理，信号光6、泵浦光7以及和频光8的波长满足如下关系式：

SFG：1/λ_SF＝1/λ_S+1/λ_P    (1)

根据式(1)，当保持和频光8波长不变时，信号光6和泵浦光7的波长近似关于非线性光波导倍频过程准相位匹配波长呈对称分布，泵浦光7的波长由信号光6的波长决定。基于和频效应，通过适当调节泵浦光7的波长可以实现可变输入非归零码信号光到归零码信号光的码型转换。

当要实现单信道一三信道非归零码到归零码全光码型转换时，本发明装置基于级联和频与差频二阶非线性效应和干涉原理。如图4所示，在图1基础上增加一个连续控制光，输入非归零码信号光和连续控制光均等功率分为两路。第一路信号光、第一路控制光以及泵浦光一起同方向注入PPLN或AlGaAs非线性光波导，并在其中发生级联和频与差频二阶非线性效应：在和频过程中，一个信号光光子和一个泵浦光光子湮灭以产生一个和频光光子；与此同时，在差频过程中，一个和频光光子湮灭以产生一个控制光光子和一个转换空闲光光子。因此，在生成和频光和转换空闲光的同时，信号光在时域上与泵浦光重叠的部分在和频过程中将会受到衰减并引入非线性相移，而控制光在这些位置处将会受到放大并引入非线性相移。也就是说，如图4虚线框A所示，在非线性光波导输出端，除了信号光比特“1”中间部分对应泵浦光的位置由于被消耗会形成“凹坑”并引入非线性相移外，控制光在这些位置处相应的由于被放大会形成“突起”并引入非线性相移，“凹坑”和“突起”的形状与泵浦光脉冲形状相类似。另外，值得注意的是级联和频与差频过程中生成的转换空闲光是归零码。第二路信号光和第二路控制光不经历级联和频与差频相互作用，不会出现第一路信号光比特“1”中间部分形成“凹坑”和第一路控制光形成“突起”并引入非线性相移的现象，如图4虚线框B所示。不过第二路信号光相对于第一路信号光引入π相移，而第二路控制光相对于第一路控制光也引入π相移。两路信号光重新汇合后干涉的结果是得到归零码的信号光输出，两路控制光重新汇合后干涉的结果是得到归零码的控制光输出，再加上归零码转换空闲光，这样就实现了单信道-三信道非归零码到归零码的全光码型转换，其中一个信道码型转换前后波长保持不变，而两外两个信道码型转换前后波长发生改变，即同时实现了码型转换和波长转换。

如图5所示，本发明装置在图2基础上增加第三光耦合器9、第四光耦合器10、第二可调谐滤波器11以及第三可调谐滤波器12。其中，第三光耦合器9的一端口与第一光耦合器第三端口C相连，另一侧的两个端口分别对外提供非归零码信号光和连续控制光的输入端口；第四光耦合器10的一端口与第一光耦合器第四端口D相连，另一侧的三个端口分别与第一可调谐滤波器5、第二可调谐滤波器11、第三可调谐滤波器12相连后对外提供三个输出端口，分别输出归零码信号光、归零码空闲光和归零码控制光。

输入非归零码信号光和连续控制光通过第三光耦合器9耦合后经第一光耦合器2的第三端口C注入内置非线性光波导的环形镜中，并在第一光耦合器2的第二、第一端口E和F处分为等功率两路信号光和两路控制光，分别沿顺时针方向和逆时针方向在环形镜中传输。输入泵浦光经可调谐延时线4后经第二光耦合器3进入内置非线性光波导的环形镜中，并在其中沿顺时针方向传输。顺时针方向传输的第一路信号光和第一路控制光与泵浦光同方向进入非线性光波导1，并在其中发生级联和频与差频相互作用，在生成顺时针方向传输的归零码空闲光的同时，第一路信号光比特“1”中间部分对应泵浦光的位置被消耗会形成“凹坑”并引入非线性相移，第一路控制光在这些位置处相应的被放大会形成“突起”并引入非线性相移，顺时针方向传输的归零码空闲光、第一路信号光和第一路控制光在到达第一光耦合器2第四端口D处时的时域波形如图4中虚线框A所示；逆时针方向传输的第二路信号光和第二路控制光与泵浦光反向，由于相位失配严重，而且与泵浦光反相传输时不能有效相互接触，因此在非线性光波导1中发生的非线性效应可以忽略，没有逆时针方向的空闲光产生。在到达第一光耦合器2第四端口D处时，第二路信号光的时域波形类似于输入信号光的时域波形，没有出现“凹坑”现象和引入非线性相移，第二路控制光的时域波形类似于输入控制光的时域波形，没有出现“突起”现象和引入非线性相移，如图4中虚线框B所示。在第一光耦合器2的第四端口D处，逆时针方向传输的第二路信号光相对于顺时针方向传输的第一路信号光引入了π相移，逆时针方向传输的第二路控制光相对于顺时针方向传输的第一路控制光也引入了π相移。两路信号光在第一光耦合器2第四端口D处干涉后得到归零码信号光，经过第一可调谐滤波器5滤波后输出；两路控制光在第一光耦合器2第四端口D处干涉后得到归零码控制光，经过第三可调谐滤波器12滤波后输出；另外，归零码空闲光经过第二可调谐滤波器11滤波后输出。

基于图5所示发明装置，通过适当改变信号光、泵浦光和连续控制光的波长，可以方便地实现输入和输出均可调谐的单信道-三信道非归零码到归零码的全光码型转换。可调谐原理如图6所示，信号光6、泵浦光7和控制光13参与级联和频与差频相互作用：信号光6和泵浦光7通过和频过程生成和频光8，与此同时，控制光13与和频光8发生差频相互作用得到转换空闲光14。根据能量守恒定理，信号光6、泵浦光7、和频光8、控制光13以及空闲光14的波长满足如下关系式：

SFG：1/λ_SF＝1/λ_S+1/λ_P

DFG：1/λ_i＝1/λ_SF-1/λ_C             (2)

SFG+DFG：1/λ_i＝1/λ_S+1/λ_P-1/λ_C

对于可变输入的信号光6，只要通过适当调节泵浦光7的波长以保持和频光8的波长不变，从而满足或近似满足和频过程准相位匹配条件，信号光6、泵浦光7、控制光13以及空闲光14均可以在较宽的波长范围内实现可调谐。信号光6和泵浦光7的波长以及控制光13和空闲光14的波长分别近似关于非线性光波导倍频过程准相位匹配波长呈对称分布。根据式(2)，当保持和频光8波长不变时，泵浦光7的波长由输入信号光6波长决定，转换空闲光14波长则由控制光13波长决定。基于级联和频与差频二阶非线性效应，通过适当调节泵浦光7和控制光13的波长，可以非常方便地实现单信道-三信道输入和输出均可调谐的全光码型转换，即可变输入非归零码信号光到归零码信号光、可变输入非归零码信号光到可变输出归零码控制光以及可变输入非归零码信号光到可变输出归零码空闲光。

当要实现单信道-多信道非归零码到归零码的全光码型转换时，需要输入多个连续控制光，仍然基于级联和频与差频二阶非线性效应和干涉原理。如图7所示，本发明装置的工作原理是：在图4基础上进一步增加连续控制光的数目，即输入多个连续控制光。类似于输入单个连续控制光的情况，每输入一个连续控制光将会对应产生一个归零码转换空闲光和一个归零码控制光。因此，当输入n个连续控制光时，经过级联和频与差频相互作用将会得到n个归零码转换空闲光和n个归零码控制光，再加上一个归零码信号光，这样就实现了单信道-(2n+1)信道非归零码到归零码的全光码型转换，其中一个信道码型转换前后波长保持不变，而另外2n个信道码型转换前后波长发生改变，即同时实现了码型转换和波长转换。

如图8所示，本发明装置在图6基础上增加一个波分复用器15和第一、第二波分解复用器16，17。其中，波分复用器15的输出端口与第三光耦合器9的其中一个端口相连，第三光耦合器9同侧的另一端口对外提供非归零码信号光的输入端口，波分复用器15的输入端口对外提供多个连续控制光的输入端口。波分解复用器16的输入端口与第二可调谐滤波器11相连，其输出端口对外提供多个归零码空闲光的输出端口。波分解复用器17的输入端口与第三可调谐滤波器12相连，其输出端口对外提供多个归零码控制光的输出端口。在到达第一光耦合器2第四端口D处时，沿顺时针方向传输的第一路信号光比特“1”中间部分对应泵浦光的位置由于被消耗会形成“凹坑”并引入非线性相移，而沿顺时针方向传输的第一路多个连续控制光在这些位置处对应的由于被放大会形成“突起”并引入非线性相移，“凹坑”和“突起”的形状与泵浦光脉冲形状相类似，另外级联和频与差频过程还会生成多个归零码空闲光，如图7中虚线框A所示。沿逆时针方向传输的第二路信号光比特“1”中间部分没有出现“凹坑”现象和引入非线性相移，而逆时针方向传输的第二路多个控制光也没有出现“突起”现象和引入非线性相移，在到达第一光耦合器2第四端口D处时的时域波形如图7中虚线框B所示。当顺时针和逆时针方向传输的两路信号光和两路多个控制光在第一光耦合器2的第四端口D干涉输出时，逆时针方向传输的第二路信号光相对于顺时针方向传输的第一路信号光总共引入了π相移，而对于多个控制光中的任何一个，逆时针方向传输的第二路控制光相对于顺时针方向传输的第一路控制光总共也引入了π相移。两路信号光干涉的结果是得到归零码的信号光输出，两路多个控制光干涉的结果是得到多个归零码的控制光输出。每一个连续控制光对应会产生一个归零码空闲光和一个归零码控制光。当输入n个连续控制光时，可以得到n个归零码空闲光和n个归零码控制光，另外还有1个归零码信号光，这样即可以实现单信道-(2n+1)信道非归零码到归零码的全光码型转换。

基于图8所示发明装置，通过适当改变信号光、泵浦光和多个连续控制光的波长可以方便地实现输入和输出均可调谐的单信道-多信道非归零码到归零码的全光码型转换。可调谐原理如图9所示，信号光6、泵浦光7和多个控制光18参与级联和频与差频相互作用：信号光6和泵浦光7通过和频过程生成和频光8，与此同时，多个控制光18与和频光8发生差频相互作用得到多个转换空闲光19。根据能量守恒定理，信号光6、泵浦光7、和频光8、多个控制光18以及多个转换空闲光19的波长满足如下关系式：

SFG：1/λ_SF＝1/λ_S+1/λ_P

DFG：1/λ_i1＝1/λ_SF-1/λ_C1

SFG+DFG：1/λ_i1＝1/λ_S+1/λ_P-1/λ_C1

……

……

……                (3)

DFG：1/λ_in＝1/λ_SF-1/λ_Cn

SFG+DFG：1/λ_in＝1/λ_S+1/λ_P-1/λ_Cn

根据式(3)，通过适当调节泵浦光7和多个连续控制光18的波长可以非常方便地实现单信道-多信道输入和输出均可调谐的全光码型转换。如果输入n个连续控制光，则可以实现单信道可变输入非归零码信号光到单信道归零码信号光、n信道可变输出归零码控制光以及n信道可变输出归零码空闲光的可调谐全光码型转换。

Claims (3)

1、一种基于非线性光波导环形镜的全光码型转换装置，其特征在于：该装置包括非线性光波导(1)、第一光耦合器(2)、第二光耦合器(3)、可调谐延时线(4)和第一可调谐滤波器(5)；非线性光波导(1)为PPLN光波导或AlGaAs光波导，非线性光波导(1)的一端口与第二光耦合器(3)的第一端口(G)相连，其另一端口与第一光耦合器(2)的第一端口(F)相连，构成内置非线性光波导的环形镜；

第二光耦合器(3)中与其第一端口(G)相对的一侧设有第二、第三端口(H、K)，第二光耦合器(3)的第二端口(H)与可调谐延时线(4)相连，对外提供泵浦光的输入端口，第二光耦合器(3)的第三端口(K)与第一光耦合器(2)的第二端口(E)相连，第一光耦合器(2)的第一、第二端口(F、E)位于同一侧，与其相对的一侧还设有第三、第四端口(C、D)；第一光耦合器(2)的第三端口(C)作为输入非归零码信号光的注入端口，第四端口(D)与第一可调谐滤波器(5)相连后对外提供输出端口。

2、根据权利要求1所述的装置，其特征在于：该装置还包括第三光耦合器(9)、第四光耦合器(10)、第二可调谐滤波器(11)以及第三可调谐滤波器(12)；其中，第三光耦合器(9)的输出端口与第一光耦合器(2)的第三端口(C)相连，另一侧的两个输入端口分别对外提供非归零码信号光和连续控制光的输入端口；第四光耦合器(10)的输入端口与第一光耦合器(2)的第四端口(D)相连，另一侧的三个输出端口分别与第一可调谐滤波器(5)、第二可调谐滤波器(11)、第三可调谐滤波器(12)相连后对外提供三个输出端口，分别输出归零码信号光、归零码空闲光和归零码控制光。

3、根据权利要求2所述的装置，其特征在于：该装置还包括波分复用器(15)和第一、第二波分解复用器(16，17)；其中，波分复用器(15)的输出端口与第三光耦合器(9)的其中一个输入端口相连，波分复用器(15)的输入端口对外提供多个连续控制光的输入端口，波分解复用器(16)的输入端口与第二可调谐滤波器(11)相连，其输出端口对外提供多个归零码空闲光的输出端口，波分解复用器(17)的输入端口与第三可调谐滤波器(12)相连，其输出端口对外提供多个归零码控制光的输出端口。

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