[发明专利]全光傅立叶变换器、反变换器及一种正交频分复用系统

摘要

全光傅立叶变换器、反变换器及一种由它们构成的正交频分复用系统，属于光信号处理器件和光传输系统，目的是以全光方式实现傅立叶变换和反变换功能，消除对电子芯片处理速率的依赖。全光傅立叶变换器由两个N/2×N/2傅立叶变换器、N/2个2×2傅立叶变换器和N/2个移相器构成；全光傅立叶反变换器与前者区别仅在于其移相器的移相值为相反数；一种正交频分复用系统，包括：时钟分频器、连续光激光器、电光调制器、分路器、串并转换器、全光傅立叶反变换器、光纤通道、全光傅立叶变换器、时间门、解调器和并串转换器。本发明的整个过程都是以全光方式进行处理，消除了对于电子芯片处理速度的依赖，在超高速光纤通信系统中有很大的潜力。

主权项

1.一种全光傅立叶变换器，为N×N傅立叶变换器，进行下述变换：$X\left(k\right)=\frac{1}{N}\underset{n=0}{\overset{N-1}{\mathrm{\Σ}}}x\left(n\right)e^{-i\frac{2\mathrm{\π}}{N}\mathrm{nk}},$式中x(n)表示时域数据序列，X(k)表示经过离散傅立叶变换之后的频域数据序列，N表示序列中数据的个数；其特征在于：其由两个N/2×N/2傅立叶变换器、N/2个2×2傅立叶变换器和N/2个移相器构成，第一个N/2×N/2傅立叶变换器的输入为N路光信号中的偶数信号α0、α2…αN-2；第二个N/2×N/2傅立叶变换器的输入为N路光信号中的奇数信号α1、α3…αN-1；第一个N/2×N/2傅立叶变换器的N/2路输出光信号分别送入N/2个2×2傅立叶变换器的第一个输入端口；第二个N/2×N/2傅立叶变换器的N/2路输出光信号经过N/2个移相器之后分别送入N/2个2×2傅立叶变换器的第二个输入端口，N/2个移相器中第i个移相器的移相为-2П/N×(i-1)；N/2个2×2傅立叶变换器的输出光信号为β0，β1…βN-1；所述2×2傅立叶变换器由2×2波导耦合器和两个-П/2移相器构成，两个-П/2移相器分别连接于2×2波导耦合器的同侧输入端和输出端；所述移相器利用硅基波导的热光效应实现：将金片贴附在硅基波导上，通入不同的固定电流把相位调到-2П/N×(i-1)；i＝1～N/2，N＝2m，m为大于1的正整数。