RU2730130C1 - Optical signal switch using the kerr effect - Google Patents

Optical signal switch using the kerr effect Download PDF

Info

Publication number
RU2730130C1
RU2730130C1 RU2020102166A RU2020102166A RU2730130C1 RU 2730130 C1 RU2730130 C1 RU 2730130C1 RU 2020102166 A RU2020102166 A RU 2020102166A RU 2020102166 A RU2020102166 A RU 2020102166A RU 2730130 C1 RU2730130 C1 RU 2730130C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
polarization
filter
optical
kerr effect
degrees
Prior art date
Application number
RU2020102166A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
Анатолий Константинович Михайлов
Антон Анатольевич Ващилло
Original Assignee
Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод" filed Critical Общество с ограниченной ответственностью "Ботлихский радиозавод"
Priority to RU2020102166A priority Critical patent/RU2730130C1/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2730130C1 publication Critical patent/RU2730130C1/en
Priority to PCT/RU2020/000718 priority patent/WO2021150138A1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/03—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on ceramics or electro-optical crystals, e.g. exhibiting Pockels effect or Kerr effect

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Ceramic Engineering (AREA)
  • Crystallography & Structural Chemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

FIELD: optical communication technique.SUBSTANCE: invention relates to optical communication and can be used in designing equipment for high-speed soliton transmission systems. Switch of optical signals using Kerr effect includes polarization filter, after passing through which optical beam acquires vertical polarization and is exposed to electric field in electrooptical anisotropic substance with double refraction to change wave polarization. Further, the optical beam is transmitted simultaneously to two polarization filters, wherein in one filter, the polarization vector is deflected relative to the vertical axis by +45 degrees, and in another filter, the polarization vector is deviated from the vertical axis by -45 degrees.EFFECT: technical result is reliable switching with high speed of light flux from one channel to another due to change of polarization plane under action of Kerr effect.1 cl, 1 dwg

Description

Изобретение относится к технике оптической связи и может найти применение при разработке оборудования высокоскоростных солитонных систем передачи.The invention relates to optical communication technology and can be used in the development of equipment for high-speed soliton transmission systems.

Недостатком известного устройства [1] является низкое быстродействие и высокая сложность.The disadvantage of the known device [1] is low speed and high complexity.

Целью предлагаемого изобретения является повышение быстродействия переключения информационного светового потока между двумя каналами.The aim of the present invention is to increase the speed of switching the information light flux between two channels.

Техническим результатом является надежное переключение с высоким быстродействием светового потока из одного канала в другой за счет изменения плоскости поляризации под действием эффекта Керра.The technical result is a reliable switching with a high speed of the light flux from one channel to another by changing the plane of polarization under the influence of the Kerr effect.

Указанный технический результат достигается тем, что коммутатор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде поляризационного фильтра, после прохождения через который оптический луч приобретает вертикальную поляризацию и подвергается воздействию электрического поля в электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением для изменения поляризации волны. Далее, оптический луч поступает одновременно на два поляризационных фильтра, причем у одного фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на +45 градусов, а у другого фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на -45 градусов. При подаче переключающего электрического потенциала можно отклонить вектор поляризации оптического луча в одну или другую стороны и тем самым оптический луч пройдет только через один поляризационный фильтр. Тем самым, с высоким быстродействием будет осуществляться переключение с одного канала на другой, так как эффект Керра, практически безынерционен с быстродействием порядка 10-10 с.The specified technical result is achieved in that the switch of optical signals using the Kerr effect is made in the form of a polarization filter, after passing through which the optical beam acquires vertical polarization and is exposed to an electric field in an electro-optical anisotropic substance with birefringence to change the polarization of the wave. Further, the optical beam arrives simultaneously at two polarization filters, and in one filter the polarization vector is deflected relative to the vertical axis by +45 degrees, and in the other filter the polarization vector is deflected relative to the vertical axis by -45 degrees. By applying a switching electric potential, it is possible to deflect the polarization vector of the optical beam to one side or the other, and thus the optical beam will pass through only one polarization filter. Thus, switching from one channel to another will be carried out with high speed, since the Kerr effect is practically inertialess with a speed of the order of 10 -10 s.

На фиг. 1 изображена схема коммутатора оптических сигналов с применением эффекта Керра.FIG. 1 shows a diagram of an optical signal switch using the Kerr effect.

Работает устройство следующим образом. Информационный луч приобретает вертикальную поляризацию после прохождения через поляризационный фильтр 1. В электрооптическом анизотропном веществе с двойным лучепреломлением 2 при подаче электрического поля на электроды 3 и 4 вектор поляризации информационного луча отклоняется относительно вертикальной оси на +45 градусов или -45 градусов. Далее, оптический луч поступает одновременно на поляризационные фильтры 5 и 6 и сможет пройти только через один из них. Таким образом, можно осуществить коммутацию оптических сигналов по выбранному направлению.The device works as follows. The information beam acquires vertical polarization after passing through the polarization filter 1. In an electro-optical anisotropic material with birefringence 2, when an electric field is applied to electrodes 3 and 4, the polarization vector of the information beam deviates from the vertical axis by +45 degrees or -45 degrees. Further, the optical beam enters simultaneously the polarizing filters 5 and 6 and can only pass through one of them. Thus, it is possible to carry out the switching of optical signals in the selected direction.

При необходимости получения большего количества каналов переключения можно наращивать параллельно и последовательно представленный коммутатор оптических сигналов на два направления для создания любой разветвленной схемы коммутации.If it is necessary to obtain more switching channels, it is possible to increase the parallel and sequential switch of optical signals in two directions to create any branched switching scheme.

ЛитератураLiterature

1. Патент РФ №186690. Фотонная коммутационная ячейка на основе метаматериала / Барабанова Е.А., Вытовтов К.А. Опубл. 29.01.2019. Бюл. №4.1. RF patent No. 186690. Photonic switching cell based on metamaterial / Barabanova E.A., Vytovtov K.A. Publ. 01/29/2019. Bul. No. 4.

Claims (1)

Коммутатор оптических сигналов с применением эффекта Керра выполнен в виде входного поляризационного фильтра с вертикальным вектором поляризации и электрооптического анизотропного вещества с двойным лучепреломлением и двух электродов, отличающийся тем, что на выходе оптический луч поступает одновременно на два поляризационных фильтра, причем у одного фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на +45 градусов, а у другого фильтра вектор поляризации отклонен относительно вертикальной оси на -45 градусов.The switch of optical signals using the Kerr effect is made in the form of an input polarization filter with a vertical polarization vector and an electro-optical anisotropic substance with birefringence and two electrodes, characterized in that at the output the optical beam enters simultaneously two polarizing filters, and one filter has a polarization vector about the vertical axis by +45 degrees, while the other filter has a polarization vector deviated from the vertical axis by -45 degrees.
RU2020102166A 2020-01-20 2020-01-20 Optical signal switch using the kerr effect RU2730130C1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102166A RU2730130C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Optical signal switch using the kerr effect
PCT/RU2020/000718 WO2021150138A1 (en) 2020-01-20 2020-12-17 Kerr effect optical switch

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2020102166A RU2730130C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Optical signal switch using the kerr effect

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU2730130C1 true RU2730130C1 (en) 2020-08-17

Family

ID=72086369

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2020102166A RU2730130C1 (en) 2020-01-20 2020-01-20 Optical signal switch using the kerr effect

Country Status (2)

Country Link
RU (1) RU2730130C1 (en)
WO (1) WO2021150138A1 (en)

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995816B2 (en) * 2002-04-12 2006-02-07 Eastman Kodak Company Optical devices comprising high performance polarizer package
CN104111569A (en) * 2014-07-03 2014-10-22 西安交通大学 Femtosecond differential optical Kerr gate and imaging device and method based on optical Kerr gate
CN105548730A (en) * 2016-01-27 2016-05-04 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Kerr sensor through adoption of extinction processing technology and measurement system thereof

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3675022A (en) * 1970-05-21 1972-07-04 Atomic Energy Commission Kerr cell system for modulating a laser beam

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6995816B2 (en) * 2002-04-12 2006-02-07 Eastman Kodak Company Optical devices comprising high performance polarizer package
CN104111569A (en) * 2014-07-03 2014-10-22 西安交通大学 Femtosecond differential optical Kerr gate and imaging device and method based on optical Kerr gate
CN105548730A (en) * 2016-01-27 2016-05-04 云南电网有限责任公司电力科学研究院 Kerr sensor through adoption of extinction processing technology and measurement system thereof

Also Published As

Publication number Publication date
WO2021150138A1 (en) 2021-07-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US4474435A (en) Polarization-insensitive optical switch and multiplexing apparatus
US5020050A (en) Cascadable optical combinatorial logic gates
EP1721210B1 (en) Method and apparatus for polarization insensitive phase shifting of an optical beam in an optical device
US4474434A (en) Polarization-insensitive optical switch apparatus
US6819872B2 (en) Micro-optic delay element for use in a time division multiplexed system
EP1063804A2 (en) Micro-optical delay element for use in a polarization multiplexed system
CN101782693B (en) Multi-functional integrated optical device
US9703169B2 (en) Optical modulator
CN105676483B (en) A kind of light polarization control device and method
US6697550B2 (en) Fast 1×N fiber-optic switch
CN105353520B (en) 90 ° of frequency mixers of spatial light of high mixing efficiency
CN109507812A (en) A kind of integrated lithium niobate waveguides electrooptic modulator of multiplexing functions
US4514046A (en) Polarization-insensitive optical switch and multiplexing apparatus
JPH02275411A (en) High speed modulator for changing polarization state of optical carrier
KR20130001100A (en) Optical device and optical modulation apparatus
JP3777045B2 (en) Polarization scrambler
JPH03174125A (en) Optical switching element
RU2730130C1 (en) Optical signal switch using the kerr effect
JP2765529B2 (en) Waveguide type optical device
US6148122A (en) High speed lithium niobate polarization independent modulators
RU2730128C1 (en) Optical signal multiplexer using a kerr effect
US7224860B2 (en) Multi-port optical switches
US3440424A (en) Optical system for transmitting and receiving two independent signals over a single electromagnetic carrier wherein the rotational orientation of the receiver is independent of the angular position of the transmitter
JP2016045256A (en) Polarized wave multiplexer and optical transmitter using the same
Hu et al. A novel MZ modulator based on photonic crystal and nanowire waveguide

Legal Events

Date Code Title Description
PC41 Official registration of the transfer of exclusive right

Effective date: 20201015