DE10228572A1 - Rein optisches Oder-Gatter ausgeführt unter Einsatz optischer Halbleiterverstärker - Google Patents
Rein optisches Oder-Gatter ausgeführt unter Einsatz optischer HalbleiterverstärkerInfo
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Abstract
Die vorliegende Erfindung betrifft eine rein optische ODER-Vorrichtung, welche durch den Einsatz der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlungscharakteristika eines optischen Halbleiterverstärkers (SOA) ausgeführt ist, und insbesondere eine Technik zum Ausführen eines rein optischen ODER-Gatters, welches rein optische Logikoperationen durch den Einsatz optischer Signale durchführt, welche an beliebigen Punkten optischer Schaltungen, wie beispielsweise optischer Rechen-Schaltungen, als das Pumpsignal und das Gebersignal übertragen werden.
Description
- Die vorliegende Erfindung betrifft ein rein optisches ODER-Gatter unter Einsatz der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlungscharakteristika von optischen Halbleiterverstärkern (SOA). Insbesondere betrifft die vorliegende Erfindung eine Technik, ein rein optisches ODER-Gatter auszuführen, welches rein optische Logikoperationen durch den Einsatz optischer Signale durchführt, welche von beliebigen Punkten optischer Schaltungen, wie optischer Rechenschaltungen, als ein Pumpsignal und ein Gebersignal übertragen werden.
- Beschreibung verwandter Gebiete
- In den letzten Jahren ist die Nachfrage nach optischen Systemen für hohe Geschwindigkeiten und eine große Kapazität dramatisch gestiegen. Da die Informationsnetzwerke der Zukunft für Multimedia-Dienste, wie Sprachsignale, stationäre Bilder und bewegte Bilder vorbereitet sein müssen, wird erwartet, daß die Informationsverarbeitungskapazität von Basisnetzwerken von einigen Hundert Gbit/s auf einige Tbit/s ansteigt. Deshalb sind rein optische Signalverarbeitungsverfahren als Kerntechnologien aufgekommen, um große Datenkapazitäten zu übertragen, zu verarbeiten und auszutauschen.
- Insbesondere, da rein optische Logikoperationen die schwerfällige elektrooptische Umwandlung vermeiden können, wird es als Kerntechnologie für rein optische Signalverarbeitungssysteme betrachtet. Deshalb werden Technologien von rein optischen Logikgattern lebhaft auf dem Gebiet des optischen Computing und der rein optischen Signalverarbeitung entwickelt.
- Bis jetzt haben rein optische Logikgatter für eine ultrahochgeschwindigkeitsoptische Informationsverarbeitung hauptsächlich die nicht linearen Charakteristika von optischen Halbleiterverstärkern (SOAs) genutzt. Beispielsweise basieren rein optische Logikgatter auf Mechanismen, wie Vier- Wellen-Mischen (FWM), Kreuzverstärkungsmodulation (XGM), Kreuzphasenmodulation (XPM), Kreuzabsorptionsmodulation (XAM) oder Kombinationen dieser.
- Deshalb wurden rein optische ODER-Gatter gemäß dem Stand der Technik durch Verfahren realisiert, welche ultraschnelle, nicht lineare Interferometer (UNI) einsetzen, welche die nicht lineare Verstärkung und den Brechungsindexwechsel von optischen Halbleiterverstärkern (SOA) einsetzen [Siehe N. S. Patel, K. L. Hall und K. A. Rauschenbach, Opt. Lett. Ausgabe 21, 1466 (1996)] und integrierten SOA-basierten Michelson Interferometer [Siehe T. Fjelde, D. Wolfson, A. Kloch, C. Janz, A. Coquelin, I. Guillemot, F. Gaborit, F. Poingt, B. Dagens und M. Renaud, Electronic Letters, Ausgabe 36, 813 (2000)].
- Um jedoch eine Vielzahl von rein optischen Logikgattern, wie AND, NAND, OR, NOR und XOR, in komplizierten optischen Schaltungen optischer Rechen- oder rein optischer Signalverarbeitungssysteme einsetzen zu können, ist es wünschenswert, jedes der rein optischen Logikgatter so auszuführen, daß sie auf demselben Betriebsprinzip für eine günstige Systemzusammensetzung ausgeführt werden. Durch den Einsatz der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika von SOAs können rein optische NOR, XOR und NAND sowie rein optische OR- bzw. ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt werden. [Für rein optische NOR-Gatter, siehe Y. T. Byun, S. H. Kim, D. H. Woo, D. H. Kim und S. H. Kim, New Physics, Ausgabe 40, 560 (2000).]
- ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
- Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Probleme des Standes der Technik. Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine Vorrichtung ausgeführt für rein optische ODER-Gatter durch den Einsatz der Charakteristika von der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung von optischen Halbleiterverstärkern (SOAs) vorzusehen.
- Um die vorgenannte Aufgabe zu lösen, sieht die vorliegende Erfindung eine rein optische ODER-Logikvorrichtung vor, in welcher 2,5 Gbit/s Eingangssignale vier Logiksignale durch Mode-verriegelte Faserlaser und Multiplexverfahren erzeugt, und dann diese Logiksignale und das Gebersignal unter dem Einfluß der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika sind, während sie durch den optischen Halbleiterverstärker (SOA) übertragen werden.
- Die oben genannten und weitere Merkmale und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden dem Fachmann einfacher aus der nachfolgenden detaillierten Beschreibung in Verbindung mit den begleitenden Zeichnungen verständlich, welche einen Teil dieser Offenbarung bilden.
- Fig. 1 verdeutlicht ein Anordnungsdiagramm, welches ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt.
- Fig. 2 zeigt Wellenformen der Signale A und B für ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung und die Summe A + B der zwei Eingangssignale.
- Fig. 3 zeigt Wellenformen der Signale A und B für rein optische ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung und das Wellenlängen umgewandelte Signal.
- Fig. 4 verdeutlicht die Charakteristik eines rein optischen ODER-Gatters, welches bei 2,5 Gbit/s gemäß der vorliegenden Erfindung betrieben wird.
- Im nachfolgenden wird die Zusammensetzung und der Betrieb der vorliegenden Erfindung detailliert durch bevorzugte Ausführungsformen mit Bezug auf die begleitenden Zeichnungen beschrieben.
- Fig. 1 verdeutlicht das Anordnungsdiagramm einer Vorrichtung, welche ein rein optisches ODER-Gatter gemäß der vorliegenden Erfindung ausführt. Fig. 2 zeigt Wellenformen von Signalen A und B für das rein optische ODER-Gatter und die Summe der beiden Eingangssignale A + B. Fig. 3 zeigt Wellenformen der Signale A und B des rein optischen ODER-Gatters und das Wellenlängen umgewandelte Signal. Fig. 4 verdeutlicht die Charakteristik des rein optischen ODER-Gatters betrieben bei 2,5 Gbit/s.
- Eine Ausführungsform, wie die in Fig. 1 dargestellte, weist gemäß der vorliegenden Erfindung einen optischen Pulsgenerator (100), einen Mode-eingerasteten bzw. -locked Faserlaser (MLFL; 102) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für ein rein optisches ODER-Gatter von dem Pulsgenerator (100), einen ersten Faserkoppler (FC1; 106) zum Abzweigen des Ausgangs von dem Mode-eingerasteten Faserlaser (102) durch einen Isolator (ISO; 104) durch ein Abzweigverhältnis von 50 : 50, eine erste optische Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des Ausgangs von dem ersten Faserkoppler (106) durch den Einsatz einer variablen Verzögerung (108) und eine Single-Mode-Faser (110), eine erste optische Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler (106) durch den Einsatz eines Dämpfers (ATTN; 112) und eines Polarisationskontrollers (PC; 114), einen zweiten Faserkoppler (FC2; 116) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A (1100) durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung, einen dritten Faserkoppler (FC3; 118) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2; 116) durch ein Abzweigverhältnis von 10 : 90, eine zweite Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (116) durch Einsetzen einer variablen Verzögerung (120) und einer Single-Mode-Faser (SMF; 122), einen vierten Faserkoppler (FC4; 124) zum Detektieren des Eingangssignalmusters B (0110), welches von der zweiten Verzögerungseinrichtung erzeugt wird, eine zweite optische Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem dritten Faserkoppler (118) durch den Einsatz eines Dämpfers (ATTN; 126) und eines Polarisationskontrollers (PC; 128), einen fünften Faserkoppler (FC5; 130) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A + B durch Koppeln des Eingangssignalmusters A von dem dritten Faserkoppler (118) und des Eingangssignalmusters B von dem vierten Faserkoppler (124) und eine Einrichtung zum Detektieren und Messen des Eingangssignalmusters A + B auf, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugt wird.
- Die Ausführungsform kann zusätzlich einen ersten Erbiumdotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) zum Verstärken des Eingangssignalmusters A + B, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugt wird, eine Wellenlängen-einstellbare Laserdiode (einstellbare LD; 134) zum funktionieren als das Lichtsignal des Gebersignals einer kontinuierlichen Welle, welche durch den Polarisationskontroller (PC; 136) hindurchläuft, einen sechsten Faserkoppler (FC6; 138) zum Koppeln des Eingangssignalmusters A + B für den ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (132) und des Gebersignals mit einer kontinuierlichen Welle von der einstellbaren Laserdiode (134) durch ein Kopplungsverhältnis von 50 : 50, einen ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zum Erzeugen des Wellenlängenumgewandelten Signalmusters C durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster A + B, welches von dem sechsten Faserkoppler (138) gleichzeitig mit dem Gebersignal eingegeben wird, und ein erstes optisches Filter (142) zum Filtern nur des Gebersignals von dem ersten optischen Halbleiterverstärker (140) aufweisen.
- Die Ausführungsform kann außerdem zusätzlich einen zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2; 144) zum Verstärken des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C von dem ersten optischen Halbleiterverstärker (140), eine Laserdiode mit verteilter Rückführung (DFB-LD; 146) zum Erzeugen optischer Signale mit kontinuierlicher Welle durch einen Polarisationskontroller (PC; 148), einen siebten Faserkoppler (FC7; 150) zum Koppeln des Signalmusters C, welches bei dem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (144) verstärkt wird, und dem optischen Signal mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode (146) mit verteilter Rückführung durch eine Koppelrate von 50 : 50, einen zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) zum Erzeugen eines neuen Wellenlängenumgewandelten Signalmusters durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster C, welches als das Pumpsignal fungiert und von dem siebten Faserkoppler (150) gleichzeitig mit dem optischen Signal mit der kontinuierlichen Welle als dem Gebersignal eingegeben wird, ein zweites optisches Filter (154) zum Filtern nur des Gebersignals von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (152), einen Photodetektor (PD; 156) zum Detektieren des optischen Ausgangs von dem zweiten optischen Filter (154) und ein Abtastoszilloskop (158) zum Messen des detektierten optischen Ausgangs von dem Photodetektor (156) aufweisen.
- Jetzt wird der ausführende Vorgang von einer rein optischen ODER-Logikvorrichtung gemäß der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die Fig. 2, 3 und 4 beschrieben.
- Zunächst werden die Eingangssignalmuster A und B zum Verifizieren des rein optischen ODER-Logikvorgangs durch einen Mode-eingerasteten Faserlaser (MLFL; 102) getrieben, welcher eine Wellenlänge von 1550 nm aufweist. Der optische Ausgang des Mode-eingerasteten Faserlasers (102) ist durch den ersten Faserkoppler (FC1; 106) abgezweigt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50 : 50 aufweist, und dann durch die variable Verzögerung (108) und eine 4 m lange Single-Mode-Faser (110) als Verzögerungseinrichtung zum Erzielen einer Zeitverzögerung von 400 ps und durch den Dämpfer (ATTN; 112) und den Polarisationskontroller (PC; 114) als Steuerungseinrichtung hindurchgeführt und dann bei dem zweiten Faserkoppler (FC2; 116) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50 : 50 aufweist, um das Eingangssignalmuster A (1100) zu erzeugen, welches bei 2,5 Gbit/s läuft.
- Jetzt wird die obere Faser des Ausgangendes des zweiten Faserkopplers (116) bei dem dritten Faserkoppler (FC3; 118) abgezweigt, welcher ein Abzweigverhältnis von 10 : 90 aufweist, und dann wird der optische Ausgang (1100) der oberen Faser mit einem mit 20 GHz-abtastenden Oszilloskop gemessen. Der optische Ausgang (1100) der tiefer liegenden Faser wird durch den Dämpfer (ATTN; 126) und den Polarisationskontroller (PC; 128) geführt und dann mit dem Eingangssignalmuster B (0110) bei dem fünften Faserkoppler (FC5; 130) gekoppelt.
- Auf der anderen Seite wird das Eingangssignalmuster A (1100) von der tiefer liegenden Faser des Ausgangsendes des zweiten Faserkopplers (FC2; 116) durch die variable Verzögerung (120) und eine 4 m lange Single-Mode-Faser (SMF; 122) zum Erzielen einer Zeitverzögerung von 400 ps geführt, und dann wird das Eingangssignalmuster B (0110) erzeugt. Dieses Signal wird aus dem vierten Faserkoppler (FC4; 124) abgezweigt, welches ein Abzweigverhältnis von 10 : 90 aufweist, und dann wird der optische Ausgang (0110) der oberen Faser bei einem 45 GHz Photodetektor und einem Abtastoszilloskop gemessen. Und der optische Ausgang der unteren Faser ist mit dem Eingangssignalmuster A (1100) bei dem fünften Faserkoppler (FC5; 130) gekoppelt. Der optische Ausgang von der oberen Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130), welches die Summe des Eingangssignalmusters A und B, d. h. A + B, ist, wird von einem weiteren 45 GHz Photodetektor und dem Abtastoszilloskop gemessen.
- Fig. 2 zeigt das Eingangssignalmuster A (1100) von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des dritten Faserkopplers (FC3; 118) gemessen ist, das Eingangssignalmuster B (0110) von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des vierten Faserkopplers (FC4; 124) gemessen ist, und ebenfalls das Eingangssignalmuster A + B von 2,5 Gbit/s, welches von der oberen Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130) gemessen ist.
- Jetzt wird das Ausgangsmuster A + B von der unteren Faser des Ausgangsendes des fünften Faserkopplers (FC5; 130) bei dem ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) verstärkt, bei dem sechsten Faserkoppler (FC6; 138) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50 : 50 mit einem optischen Signal kontinuierlicher Welle von der einstellbaren Laserdiode bei einer Wellenlänge von 1535 nm aufweist, und wird dann dem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zugeführt.
- Bei dieser Stufe wird das Signalmuster C erzeugt, welches aufgrund der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlungscharakteristika des ersten optischen Halbleiterverstärkers (SOA1; 140) Wellenlängen-umgewandelt ist. Mit anderen Worten, da das Gebersignal aus dem Ausgangssignal von dem ersten optischen Verstärker (SOA1; 140) durch das erste optische Filter (142) läuft, aber das Eingangssignalmuster A + B nicht hindurchläuft, weist das Wellenlängen umgewandelte Signalmuster C die Wellenlänge von 1535 nm auf.
- Fig. 3 zeigt die Eingangssignalmuster A und B von 2,5 Gbit/s und ebenfalls das Wellenlängen umgewandelte Signalmuster C von 2,5 Gbit/s, welches an dem Ausgangsende des ersten optischen Filters (142) gemessen wird, wenn die treibenden Ströme für den ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1; 132) und den ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) jeweils 80 mA und 150 mA sind. Wenn zwei Logiksignale von dem Eingangssignalmuster A und B (1,0), (1,1) oder (0,1) sind, weist das Wellenlängen umgewandelte Signalmuster C keine optische Ausgabe auf, obwohl die optische Ausgabe für den Fall von (0,0) vorliegt. Da das Eingangssignal vom Puls-Typ ist, ist jedoch dargestellt, daß das Wellenlängen umgewandelte Ausgangssignal zwischen optischen Pulsen auftritt.
- Jetzt wird das Wellenlängen umgewandelte Signalmuster C bei dem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2; 144) verstärkt, bei dem siebten Faserkoppler (FC7; 150) gekoppelt, welcher ein Abzweigverhältnis von 50 : 50 mit dem Gebersignal der Wellenlänge 1554 nm aufweist, welches durch die Laserdiode mit verteilter Rückführung (DFB-LD; 146) erzeugt wird, und dann dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) zugeführt. Bei dieser Stufe wird das Wellenlängenumgewandelte Eingangssignal C als das Pumpsignal für den zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) eingesetzt, während das optische Signal mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode (DFB-LD; 146) mit verteilter Rückführung als das Gebersignal eingesetzt wird. Das Pumpsignal mit hoher Intensität ist verstärkungsgesättigt durch Erschöpfen der Trägerkonzentration in dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152). Als ein Ergebnis weist das Gebersignal die Ausgabe von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) nur auf, wenn kein Pumpsignal vorliegt. Deshalb, wenn der optische Ausgang von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker (50A2; 152) dem zweiten optischen Filter zugeführt wird, wird nur die Wellenlänge des Gebersignals durchgefiltert, und dieses gefilterte Signal wird durch den 45 GHz Photodetektor und das Abtastoszilloskop gemessen.
- Fig. 4 zeigt die Betriebscharakteristika eines rein optischen ODER-Gatters, welches bei 2,5 Gbit/s betrieben wird.
- Das Wellenlängen umgewandelte Signalmuster C, welches in der oberen Position dargestellt ist, ist eine Wellenform, welche gebildet wird, wenn die zwei Eingangssignalmuster A (1100) und B (0110) durch den ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) gegeben werden. Es ist dargestellt, daß es keine optische Ausgabe für ein Logiksignal von (1,0), (1,1) oder (0,1) gibt, obwohl die optische Ausgabe für den Fall von (0,0) vorliegt. Das Gebersignal, welches bei der unteren Position gezeigt ist, verifiziert, daß die Betriebscharakteristika des rein optischen ODER-Gatters ausgeführt sind, wenn die Treiberströme des zweiten Erbium-dotierten Faserverstärkers (EDFA2; 144) und des zweiten optischen Halbleiterverstärkers (SOA2; 152) jeweils 170 mA und 150 mA sind.
- Wie in der Ausführungsform gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt, werden zwei Eingangssignalmuster A (1100) und B (0110) derselben Wellenlänge zu dem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1; 140) zum Vorsehen des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C eingegeben, welches vier Logiksignale (1,0), (1,1), (1,1) und (0,0) aufweist, und wenn diese Logiksignale und das Gebersignal von der DFB-LD durch den zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2; 152) durchgereicht ist, wird ein 2,5 Gbit/s rein optisches ODER-Gatter erfolgreich aufgrund der SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und der Wellenlängenumwandlung ausgeführt. Deshalb, unter Einsatz der vorliegenden Erfindung kann der rein optische Logikbetrieb einfach in den komplizierten optischen Schaltungen, wie optischen Rechen- und rein optischen Signalverarbeitungssystemen, ausgeführt werden.
- Wie zuvor gezeigt, wird gemäß der Vorrichtung, welche für rein optische ODER-Logikoperationen unter Einsatz eines optischen Halbleiterverstärkers gemäß der vorliegenden Erfindung ausgeführt ist, das Eingangssignal von 2,5 Gbit/s zum Vorsehen vier logischer Signale durch einen Modeeingerasteten Faserlaser und Multiplex-Techniken eingesetzt, und wenn diese Logiksignale und das Gebersignal durch einen optischen Halbleiterverstärker(SOA) laufen, wird das rein optische ODER-Gatter durch die Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung ausgeführt.
- Deshalb kann die vorliegende Erfindung einfach zum Ausführen der rein optischen ODER-Logikoperation bei den beliebigen Punkten komplizierter optischer Schaltungen, wie optischen Rechen- und rein optischen Signalverarbeitungssystemen, angelegt werden. Ebenfalls kann die vorliegende Erfindung nicht nur durch Ausführen rein optischer Logikelemente, wie rein optischer NOR, NAND, XOR und AND-Gatter, angelegt werden, sondern ebenfalls zum Bilden rein optischer Hochgeschwindigkeit-Logikelemente, welche bei mehr als 10 Gbit/s eingesetzt werden.
- Obwohl die vorliegende Erfindung entlang mit den begleitenden Zeichnungen beschrieben wurde, verdeutlicht dies lediglich bevorzugte Ausführungsformen, aber begrenzt nicht den Bereich der vorliegenden Erfindung. Es ist für den Fachmann ersichtlich, daß vielfältige Modifikationen durchgeführt werden können, ohne den Geist und den Bereich der vorliegenden Erfindung, wie er durch die angehängten Ansprüche definiert ist, zu verlassen.
Claims (4)
1. Vorrichtung für rein optische ODER-Logikoperationen mit:
einem optischen Pulsgenerator;
einem Mode-eingerasteten Faserlaser (MLFL) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für rein optische ODER- Logikoperationen von dem Pulsgenerator;
einem ersten Faserkoppler (FC1) zum Abzweigen des Ausgangs von dem Mode-eingerasteten Faserlaser durch ein Abzweigverhältnis von 50 : 50;
einer ersten optischen Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einer ersten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einem zweiten Faserkoppler (FC2) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung;
einem dritten Faserkoppler (FC3) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler durch ein Abzweigverhältnis von 10 : 90;
einer zweiten Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2); einem vierten Faserkoppler (FC4) zum Detektieren des optischen Ausgangs von der zweiten Verzögerungseinrichtung und Messen des Eingangssignalmusters B;
einer zweiten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem dritten Faserkoppler (FC3);
einem fünften Faserkoppler (FC5) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A + B durch Koppeln des Eingangssignalmusters A von dem dritten Faserkoppler und des Eingangssignalmusters B von dem vierten Faserkoppler; und
einer Einrichtung zum Detektieren und Messen des Eingangssignalmusters A + B, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugbar ist.
einem optischen Pulsgenerator;
einem Mode-eingerasteten Faserlaser (MLFL) zum Erzeugen von Eingangssignalmustern A und B für rein optische ODER- Logikoperationen von dem Pulsgenerator;
einem ersten Faserkoppler (FC1) zum Abzweigen des Ausgangs von dem Mode-eingerasteten Faserlaser durch ein Abzweigverhältnis von 50 : 50;
einer ersten optischen Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einer ersten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem ersten Faserkoppler;
einem zweiten Faserkoppler (FC2) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A durch Koppeln optischer Ausgänge von der ersten Verzögerungseinrichtung und der ersten optischen Steuerungseinrichtung;
einem dritten Faserkoppler (FC3) zum Abzweigen des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler durch ein Abzweigverhältnis von 10 : 90;
einer zweiten Verzögerungseinrichtung zum Zeitverzögern des optischen Ausgangs von dem zweiten Faserkoppler (FC2); einem vierten Faserkoppler (FC4) zum Detektieren des optischen Ausgangs von der zweiten Verzögerungseinrichtung und Messen des Eingangssignalmusters B;
einer zweiten optischen Steuerungseinrichtung zum Steuern der Intensität und der Polarisation des optischen Ausgangs von dem dritten Faserkoppler (FC3);
einem fünften Faserkoppler (FC5) zum Erzeugen des Eingangssignalmusters A + B durch Koppeln des Eingangssignalmusters A von dem dritten Faserkoppler und des Eingangssignalmusters B von dem vierten Faserkoppler; und
einer Einrichtung zum Detektieren und Messen des Eingangssignalmusters A + B, welches von dem fünften Faserkoppler (130) erzeugbar ist.
2. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation
nach Anspruch 1, wobei modulierte Wellenformen von dem
Modeeingerasteten Faserlaser (MLFL) bei 2,5 Gbit/s modulierbar
sind, und das Eingangssignalmuster A von 1100 und das
Eingangssignalmuster B von 0110 erzeugbar ist.
3. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation
nach Anspruch 1, zusätzlich mit:
einem ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1) zum Verstärken des Eingangssignalmusters A + B, welches von dem fünften Faserkoppler erzeugbar ist;
einer Wellenlängen-einstellbaren Laserdiode (Tunable LD) zum Bereitstellen eines Gebersignals mit einer kontinuierlichen Welle;
einem sechsten Faserkoppler (FC6) zum Koppeln des Eingangssignalmusters A + B für den ersten Erblum-dotierten Faserverstärker und des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von der einstellbaren Laserdiode durch ein Kopplungsverhältnis von 50 : 50;
einem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1) zum Erzeugen des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster A + B, welches von dem sechsten Faserkoppler gleichzeitig mit dem Gebersignal eingebbar ist; und
einem ersten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von dem ersten optischen Halbleiterverstärker.
einem ersten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA1) zum Verstärken des Eingangssignalmusters A + B, welches von dem fünften Faserkoppler erzeugbar ist;
einer Wellenlängen-einstellbaren Laserdiode (Tunable LD) zum Bereitstellen eines Gebersignals mit einer kontinuierlichen Welle;
einem sechsten Faserkoppler (FC6) zum Koppeln des Eingangssignalmusters A + B für den ersten Erblum-dotierten Faserverstärker und des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von der einstellbaren Laserdiode durch ein Kopplungsverhältnis von 50 : 50;
einem ersten optischen Halbleiterverstärker (SOA1) zum Erzeugen des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung von dem Eingangssignalmuster A + B, welches von dem sechsten Faserkoppler gleichzeitig mit dem Gebersignal eingebbar ist; und
einem ersten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals mit kontinuierlicher Welle von dem ersten optischen Halbleiterverstärker.
4. Vorrichtung für eine rein optische ODER-Logikoperation
nach Anspruch 3, zusätzlich mit:
einem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2) zum Verstärken des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C von dem ersten optischen Halbleiterverstärker;
einer Laserdiode (DFB-LD) mit verteilter Rückführung zum Erzeugen optischer Signale mit kontinuierlicher Welle;
einem siebten Faserkoppler (FC7) zum Koppeln des Signalmusters C, welches bei dem zweiten Erblum-dotierten Faserverstärker verstärkbar ist, und des optischen Signals mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode mit verteilter Rückführung durch ein Kopplungsverhältnis von 50 : 50;
einem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2) zum Erzeugen eines neuen Wellenlängen umgewandelten Signalmusters durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung, welches das Wellenlängen-Umwandlungssignalmuster C und das optische Signal mit kontinuierlicher Welle einsetzt, welche gleichzeitig von dem siebten Faserkoppler jeweils als das Pumpsignal und das Gebersignal eingebbar ist; und
einem zweiten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker.
einem zweiten Erbium-dotierten Faserverstärker (EDFA2) zum Verstärken des Wellenlängen umgewandelten Signalmusters C von dem ersten optischen Halbleiterverstärker;
einer Laserdiode (DFB-LD) mit verteilter Rückführung zum Erzeugen optischer Signale mit kontinuierlicher Welle;
einem siebten Faserkoppler (FC7) zum Koppeln des Signalmusters C, welches bei dem zweiten Erblum-dotierten Faserverstärker verstärkbar ist, und des optischen Signals mit kontinuierlicher Welle von der Laserdiode mit verteilter Rückführung durch ein Kopplungsverhältnis von 50 : 50;
einem zweiten optischen Halbleiterverstärker (SOA2) zum Erzeugen eines neuen Wellenlängen umgewandelten Signalmusters durch die SOA-Charakteristika der Verstärkungssättigung und Wellenlängenumwandlung, welches das Wellenlängen-Umwandlungssignalmuster C und das optische Signal mit kontinuierlicher Welle einsetzt, welche gleichzeitig von dem siebten Faserkoppler jeweils als das Pumpsignal und das Gebersignal eingebbar ist; und
einem zweiten optischen Filter zum Filtern nur des Gebersignals von dem zweiten optischen Halbleiterverstärker.
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