专利摘要

专利摘要

本实用新型涉及全光数字信号处理领域，提供一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，包括：第一级传输单元、第二级传输单元和第三级传输单元；第一级传输单元包括第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置、信号光A发生装置、第一光耦合器、第一PPLN波导和第一带通滤波器；第二级传输单元包括第二连续泵浦光发生装置、信号光B发生装置、第二光耦合器、第二PPLN波导和第二带通滤波器；第三级传输单元包括第三连续泵浦光发生装置、第二时钟信号发生装置、第三光耦合器、第三PPLN波导和第三带通滤波器。本实用新型实现的全光逻辑或门输出光波为单波长，能在光域直接提取或利用，从而改善光逻辑器件的衔接。

权利要求

1.一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，包括：第一级传输单元、第二级传输单元和第三级传输单元；

所述第一级传输单元包括第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置(1)、信号光A发生装置(19)、第一光耦合器(5)、第一PPLN波导(6)和第一带通滤波器(7)；所述第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置(1)和信号光A发生装置(19)的输出信号光分别输入到第一光耦合器(5)中；所述第一光耦合器(5)的输出信号光传输到第一PPLN波导(6)中，所述第一PPLN波导(6)的输出信号光传输到第一带通滤波器(7)中；

所述第二级传输单元包括第二连续泵浦光发生装置(8)、信号光B发生装置(20)、第二光耦合器(9)、第二PPLN波导(10)和第二带通滤波器(11)；第二连续泵浦光发生装置(8)、信号光B发生装置(20)以及第一带通滤波器(7)的输出信号光分别输入到第二光耦合器(9)中；所述第二光耦合器(9)的输出信号光传输到第二PPLN波导(10)中，所述第二PPLN波导(10)的输出信号光传输到第二带通滤波器(11)中；

所述第三级传输单元包括第三连续泵浦光发生装置(12)、第二时钟信号发生装置、第三光耦合器(16)、第三PPLN波导(17)和第三带通滤波器(18)；所述第三连续泵浦光发生装置(12)、第二时钟信号发生装置以及第二带通滤波器(11)的输出信号光分别输入到第三光耦合器(16)中；所述第三光耦合器(16)的输出信号光传输到第三PPLN波导(17)中，所述第三PPLN波导(17)的输出信号光传递到第三带通滤波器(18)中，所述第三带通滤波器(18)的输出信号光用于接入外部的信号光处理装置。

2.根据权利要求1所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第一连续泵浦光发生装置(1)、第二连续泵浦光发生装置(8)、第三连续泵浦光发生装置(12)分别为可调谐外腔激光器。

3.根据权利要求1所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第一时钟信号发生装置包括：第一激光器(2)、第一马赫-曾德尔干涉仪(3)和第一数位模式发生器(4)；

所述第一马赫-曾德尔干涉仪(3)由第一数位模式发生器(4)驱动，所述第一激光器(2)产生激光，经第一马赫-曾德尔干涉仪(3)调制后输出第一时钟信号光；其中，所述第一数位模式发生器(4)产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。

4.根据权利要求1所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第二时钟信号发生装置包括：第二激光器(13)、第二马赫-曾德尔干涉仪(14)和第二数位模式发生器(15)；

所述第二马赫-曾德尔干涉仪(14)由第二数位模式发生器(15)驱动，所述第二激光器(13)产生激光，经第二马赫-曾德尔干涉仪(14)调制后输出第二时钟信号光；其中，所述第二数位模式发生器(15)产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。

5.根据权利要求1所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述信号光A发生装置(19)输出信号光A，所述信号光B发生装置(20)输出信号光B；所述第一时钟信号发生装置输出第一时钟信号光，所述第二时钟信号发生装置输出第二时钟信号光；所述第一连续泵浦光发生装置(1)输出第一连续泵浦光，第二连续泵浦光发生装置(8)输出第二连续泵浦光，第三连续泵浦光发生装置(12)输出第三连续泵浦光；

其中，所述信号光A、信号光B均为二进制数字脉冲序列；所述信号光A、信号光B、第一时钟信号光和第二时钟信号光的速率和峰值功率均相同且相互同步；所述第一连续泵浦光、第二连续泵浦光、第三连续泵浦光的功率是信号光A或信号光B峰值功率的十分之一。

6.根据权利要求5所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，第一时钟信号光与信号光A满足第一PPLN波导(6)的和频准相位匹配条件为：

λQPM1＝2/(1/λclock1+1/λA)；

其中，λclock1表示第一时钟信号光的波长，λA表示信号光A的波长，λQPM1表示第一PPLN波导(6)的准相位匹配波长；

第一带通滤波器(7)的输出信号光与信号光B满足第二PPLN波导(10)的和频准相位匹配条件为：

λQPM2＝2/(1/λclock1+1/λB)；

其中，λB表示信号光B的波长，λQPM2表示第二PPLN波导(10)的准相位匹配波长；

第二带通滤波器(11)的输出信号光与第二时钟信号光满足第三PPLN波导(17)的和频准相位匹配条件为：

λQPM3＝2/(1/λclock1+1/λclock2)；

其中，λclock2表示第二时钟信号光的波长，λQPM3表示第三PPLN波导(17)的准相位匹配波长。

7.根据权利要求5所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第一带通滤波器(7)的通频带中心频率为第一时钟信号光波波长对应的频率。

8.根据权利要求5所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第二带通滤波器(11)的通频带中心频率为第一时钟信号光波波长对应的频率。

9.根据权利要求5所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第三带通滤波器(18)的通频带中心频率为第二时钟信号光波波长对应的频率。

10.根据权利要求1所述的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，其特征在于，所述第一光耦合器(5)、第一PPLN波导(6)、第一带通滤波器(7)、第二光耦合器(9)、第二PPLN波导(10)、第二带通滤波器(11)、第三光耦合器(16)、第三PPLN波导(17)和第三带通滤波器(18)依次通过单模光纤连接。

说明书

技术领域

本实用新型涉及全光数字信号处理领域，尤其涉及一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置。

背景技术

自二十世纪八十年代以来，光纤通信系统凭借其优良的带宽特性和低廉的成本，在科研以及实际工程中被广泛采用，已经成为电信主干网络的主要传输方式。当前，制约光网络发展的主要因素之一是“电子瓶颈”，即光通信系统节点的光电信号转换。这些光电信号转换器件所产生的功耗较大，信号处理速度过慢。

全光网是针对“电子瓶颈”的一种有效解决方案，在全光网中的各个光交换节点处，信号光透明地通过节点，不需要光电信号转换的方式，用波长来选择路由，对信号光实现完全透明的传输。全光网络可以充分发挥光纤通信的带宽潜力，既可以削减光电转换处理带来的功耗，又可以大幅度地提升光通信网络的信号速率，是光通信系统未来发展的主要趋势。其中全光信号处理技术是组建全光网的关键技术。

目前，利用PPLN波导实现的全光逻辑或门的输出光波均是混频波。Jian Wang等在2007年提出的用一个PPLN波导同时实现40Gbit/s半加器、半减器和或门的方案，A.Bogoni等在2008年提出的用一个PPLN波导同时实现160Gb/s半加器、半减器、与门和或门的方案，以及Antonella Bogoni等在2009年提出的基于单个PPLN波导的160Gb/s时域分插复用和全光逻辑门的实验实现中，或门都是用一个耦合器或者复用器将输入光波A和输出光波 或者将输入光波B和输出光波 复用在一起而得到，而 是输入光波B的剩余光波， 是输入光波A的剩余光波，因此，或门的输出光波是光波A和B的混频波。Jian Wang等在2007年提出的基于PPLN波导和频效应的全光可开关逻辑或门/异或门的方案中，当两输入光波A和B的功率较小的情况下，若A和B都为逻辑1，则经过和频过程后A和B将消耗一半的功率，而只要A和B其中一路为0，则不会发生和频过程，因此可将A和B的输出光波的混频光波作为逻辑或门的实现。上述方案实现的逻辑或门的输出光波均为混频光波，这种混频光波不能在光域中直接被提取或被使用，影响了光逻辑运算器件的衔接。另外，或门是逻辑运算中的基本逻辑门，是逻辑器件的基础，因此非单波长输出的全光逻辑或门也会给新型全光逻辑器件的研发带来一定的困难。

实用新型内容

本实用新型主要解决现有技术的全光逻辑或门的输出光波为混频波的技术问题，提出一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，本实用新型实现的全光逻辑或门的输出光波为单波长，能在光域直接被提取或被使用，能够改善光逻辑器件的衔接，提高处理速度。

本实用新型提供了一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，包括：第一级传输单元、第二级传输单元和第三级传输单元；

所述第一级传输单元包括第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置(1)、信号光A发生装置(19)、第一光耦合器(5)、第一PPLN波导(6)和第一带通滤波器(7)；所述第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置(1)和信号光A发生装置(19)的输出信号光分别输入到第一光耦合器(5)中；所述第一光耦合器(5)的输出信号光传输到第一PPLN波导(6)中，所述第一PPLN波导(6)的输出信号光传输到第一带通滤波器(7)中；

所述第二级传输单元包括第二连续泵浦光发生装置(8)、信号光B发生装置(20)、第二光耦合器(9)、第二PPLN波导(10)和第二带通滤波器(11)；第二连续泵浦光发生装置(8)、信号光B发生装置(20)以及第一带通滤波器(7)的输出信号光分别输入到第二光耦合器(9)中；所述第二光耦合器(9)的输出信号光传输到第二PPLN波导(10)中，所述第二PPLN波导(10)的输出信号光传输到第二带通滤波器(11)中；

所述第三级传输单元包括第三连续泵浦光发生装置(12)、第二时钟信号发生装置、第三光耦合器(16)、第三PPLN波导(17)和第三带通滤波器(18)；所述第三连续泵浦光发生装置(12)、第二时钟信号发生装置以及第二带通滤波器(11)的输出信号光分别输入到第三光耦合器(16)中；所述第三光耦合器(16)的输出信号光传输到第三PPLN波导(17)中，所述第三PPLN波导(17)的输出信号光传递到第三带通滤波器(18)中，所述第三带通滤波器(18)的输出信号光用于接入外部的信号光处理装置。

进一步的，所述第一连续泵浦光发生装置(1)、第二连续泵浦光发生装置(8)、第三连续泵浦光发生装置(12)分别为可调谐外腔激光器。

进一步的，所述第一时钟信号发生装置包括：第一激光器(2)、第一马赫-曾德尔干涉仪(3)和第一数位模式发生器(4)；

所述第一马赫-曾德尔干涉仪(3)由第一数位模式发生器(4)驱动，所述第一激光器(2)产生激光，经第一马赫-曾德尔干涉仪(3)调制后输出第一时钟信号光；其中，所述第一数位模式发生器(4)产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。

进一步的，所述第二时钟信号发生装置包括：第二激光器(13)、第二马赫-曾德尔干涉仪(14)和第二数位模式发生器(15)；

所述第二马赫-曾德尔干涉仪(14)由第二数位模式发生器(15)驱动，所述第二激光器(13)产生激光，经第二马赫-曾德尔干涉仪(14)调制后输出第二时钟信号光；其中，所述第二数位模式发生器(15)产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。

进一步的，所述信号光A发生装置(19)输出信号光A，所述信号光B发生装置(20)输出信号光B；所述第一时钟信号发生装置输出第一时钟信号光，所述第二时钟信号发生装置输出第二时钟信号光；所述第一连续泵浦光发生装置(1)输出第一连续泵浦光，第二连续泵浦光发生装置(8)输出第二连续泵浦光，第三连续泵浦光发生装置(12)输出第三连续泵浦光；

其中，所述信号光A、信号光B均为二进制数字脉冲序列；所述信号光A、信号光B、第一时钟信号光和第二时钟信号光的速率和峰值功率均相同且相互同步；所述第一连续泵浦光、第二连续泵浦光、第三连续泵浦光的功率是信号光A或信号光B峰值功率的十分之一。

进一步的，第一时钟信号光与信号光A满足第一PPLN波导(6)的和频准相位匹配条件为：

λQPM1＝2/(1/λclock1+1/λA)；

其中，λclock1表示第一时钟信号光的波长，λA表示信号光A的波长，λQPM1表示第一PPLN波导(6)的准相位匹配波长；

第一带通滤波器(7)的输出信号光与信号光B满足第二PPLN波导(10)的和频准相位匹配条件为：

λQPM2＝2/(1/λclock1+1/λB)；

其中，λB表示信号光B的波长，λQPM2表示第二PPLN波导(10)的准相位匹配波长；

第二带通滤波器(11)的输出信号光与第二时钟信号光满足第三PPLN波导(17)的和频准相位匹配条件为：

λQPM3＝2/(1/λclock1+1/λclock2)；

其中，λclock2表示第二时钟信号光的波长，λQPM3表示第三PPLN波导(17)的准相位匹配波长。

进一步的，所述第一带通滤波器(7)的通频带中心频率为第一时钟信号光波波长对应的频率。

进一步的，所述第二带通滤波器(11)的通频带中心频率为第一时钟信号光波波长对应的频率。

进一步的，所述第三带通滤波器(18)的通频带中心频率为第二时钟信号光波波长对应的频率。

进一步的，所述第一光耦合器(5)、第一PPLN波导(6)、第一带通滤波器(7)、第二光耦合器(9)、第二PPLN波导(10)、第二带通滤波器(11)、第三光耦合器(16)、第三PPLN波导(17)和第三带通滤波器(18)依次通过单模光纤连接。

本实用新型提供的一种基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，第一数位模式发生器产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号，作为调制信号来调制第一激光器输出给第一马赫-曾德尔干涉仪的激光，从而产生逻辑为全“1”的第一时钟信号光，与信号光A及第一连续泵浦光发生装置产生的第一连续泵浦光一起接入第一光耦合器，进入第一PPLN波导，发生级联和频与差频反应，经第一带通滤波器后，输出逻辑为 的第一时钟信号光的和频剩余光波，与信号光B及第二连续泵浦光发生装置产生的第二连续泵浦光一起接入第二光耦合器，进入第二PPLN波导，发生级联和频与差频反应，经第二带通滤波器后，输出逻辑为 的 和频剩余光波。第二数位模式发生器产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号，作为调制信号来调制第二激光器输出给第二马赫-曾德尔干涉仪的激光，从而产生逻辑为全“1”的第二时钟信号光，与第二带通滤波器输出的逻辑为 的 和频剩余光波及第三连续泵浦光发生装置产生的第三连续泵浦光一起接入第三光耦合器，进入第三PPLN波导，发生级联和频与差频反应，经过第三带通滤波器后，输出逻辑为 的第二时钟信号光的和频剩余光波，该输出光波逻辑即为信号光A和信号光B的或门逻辑。本实用新型无需通过光电转换过程，即可实现全光逻辑或门输出光波为单波长，具有高效率、低噪声、响应迅速、便于集成等优点，能在光域直接被提取或被使用，从而改善光逻辑器件的衔接，有效地提升光网络对光信号的处理速度。

附图说明

图1为本实用新型基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置的结构示意图。

图中附图标记指代的技术特征为：

1、第一连续泵浦光发生装置；2、第一激光器；3、第一马赫-曾德尔干涉仪；4、第一数位模式发生器；5、第一光耦合器；6、第一PPLN波导；7、第一带通滤波器；8、第二连续泵浦光发生装置；9、第二光耦合器；10、第二PPLN波导；11、第二带通滤波器；12、第三连续泵浦光发生装置；13、第二激光器；14、第二马赫-曾德尔干涉仪；15、第二数位模式发生器；16、第三光耦合器；17、第三PPLN波导；18、第三带通滤波器；19、信号光A发生装置；20、信号光B发生装置。

具体实施方式

为使本实用新型解决的技术问题、采用的技术方案和达到的技术效果更加清楚，下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。

图1为本实用新型基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置的结构示意图。如图1所示，本实用新型实施例提供的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置，包括：第一级传输单元、第二级传输单元和第三级传输单元。

所述第一级传输单元包括第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置1、信号光A发生装置19、第一光耦合器5、第一PPLN波导6和第一带通滤波器7；所述第一时钟信号发生装置、第一连续泵浦光发生装置1和信号光A发生装置19的输出信号光分别输入到第一光耦合器5中；所述第一光耦合器5的输出信号光传输到第一PPLN波导6中，所述第一PPLN波导6的输出信号光传输到第一带通滤波器7中。

所述第二级传输单元包括第二连续泵浦光发生装置8、信号光B发生装置20、第二光耦合器9、第二PPLN波导10和第二带通滤波器11；第二连续泵浦光发生装置8、信号光B发生装置20以及第一带通滤波器7的输出信号光分别输入到第二光耦合器9中；所述第二光耦合器9的输出信号光传输到第二PPLN波导10中，所述第二PPLN波导10的输出信号光传输到第二带通滤波器11中。

所述第三级传输单元包括第三连续泵浦光发生装置12、第二时钟信号发生装置、第三光耦合器16、第三PPLN波导17和第三带通滤波器18；所述第三连续泵浦光发生装置12、第二时钟信号发生装置以及第二带通滤波器11的输出信号光分别输入到第三光耦合器16中；所述第三光耦合器16的输出信号光传输到第三PPLN波导17中，所述第三PPLN波导17的输出信号光传递到第三带通滤波器18中，所述第三带通滤波器18的输出信号光用于接入外部的信号光处理装置，第三带通滤波器18的输出信号光的逻辑为信号光A和信号光B的或逻辑。

在上述装置中，所述第一连续泵浦光发生装置1、第二连续泵浦光发生装置8、第三连续泵浦光发生装置12分别为可调谐外腔激光器。所述第一时钟信号发生装置包括：第一激光器2、第一马赫-曾德尔干涉仪3和第一数位模式发生器4；所述第一马赫-曾德尔干涉仪3由第一数位模式发生器4驱动，所述第一激光器2产生激光，经第一马赫-曾德尔干涉仪3调制后输出第一时钟信号光；其中，所述第一数位模式发生器4产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。所述第二时钟信号发生装置包括：第二激光器13、第二马赫-曾德尔干涉仪14和第二数位模式发生器15；所述第二马赫-曾德尔干涉仪14由第二数位模式发生器15驱动，所述第二激光器13产生激光，经第二马赫-曾德尔干涉仪14调制后输出第二时钟信号光；其中，所述第二数位模式发生器15产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号。第一激光器2和第二激光器13可以是可调谐外腔激光器。

本实用新型各部分的连接情况：所述第一光耦合器5、第一PPLN波导6、第一带通滤波器7、第二光耦合器9、第二PPLN波导10、第二带通滤波器11、第三光耦合器16、第三PPLN波导17和第三带通滤波器18依次通过单模光纤连接。所述第一激光器2和第二激光器13均通过单模光纤分别与第一马赫-曾德尔干涉仪3、第二马赫-曾德尔干涉仪14相连接；所述第一连续泵浦光发生装置1和第一马赫-曾德尔干涉仪3均通过单模光纤与第一光耦合器5相连接；所述第二连续泵浦光发生装置8通过单模光纤与第二光耦合器9相连接；所述第三连续泵浦光发生装置12和第二马赫-曾德尔干涉仪14均通过单模光纤与第三光耦合器16相连接；所述第一数位模式发生器4和第二数位模式发生器15均通过能传输高频信号的电线分别与第一马赫-曾德尔干涉仪3、第二马赫-曾德尔干涉仪14相连接。本实施例所涉及的信号光A和信号光B可分别由其他节点通过单模光纤传输过来。

上述方案中，在光耦合器和带通滤波器之间设置PPLN波导，周期性极化铌酸锂(PPLN)波导是一种采用准相位匹配技术的光学二阶非线性材料波导，其具有高效率、低噪声、响应迅速、便于集成等优点，在全光信号处理领域具有较好的应用前景。基于PPLN波导的全光信号处理技术包括全光波长变换，全光复用/解复用、光参量放大/振荡、全光逻辑信号处理，这些技术可以实现在光网络节点处进行信号光的透明处理，而无需通过光电转换过程。其中全光逻辑信号处理技术是将光逻辑信号在光域上直接进行逻辑信号处理的一种技术，它可以有效地提升光网络对信号光的处理能力，避免了电子瓶颈，从而实现更多样、复杂的信号光处理功能，是组建全光网必不可少的关键技术。基于PPLN波导的光信号逻辑运算，主要是利用其和频+差频效应(SFG+DFG)实现的。将两路峰值功率和速率均相同的二进制脉冲信号光M和信号光N以及连续泵浦光(CW Pump)同时输入到PPLN波导中。信号光M、信号光N和泵浦光的波长分别为λM、λN和λP，PPLN波导的准相位匹配波长为λQPM。当两路信号光的波长满足和频准相位匹配条件，即λQPM＝2/(1/λM+1/λN)时，会产生波长为λSF＝1/(1/λM+1/λN)的和频光。和频光同时与泵浦光发生差频过程，产生波长为λC＝1/(1/λSF-1/λP)的差频输出光C。最后，利用带通滤波器(BPF)在PPLN波导的输出端得到三路光波，包括差频输出光C和信号光M、信号光N的和频剩余光波。

在本实施例中，所述信号光A发生装置19输出信号光A，所述信号光B发生装置20输出信号光B；所述第一时钟信号发生装置输出第一时钟信号光，所述第二时钟信号发生装置输出第二时钟信号光；所述第一连续泵浦光发生装置1输出第一连续泵浦光，第二连续泵浦光发生装置8输出第二连续泵浦光，第三连续泵浦光发生装置12输出第三连续泵浦光；为保证PPLN波导的和频+差频效应(SFG+DFG)实现，本实施例中各信号光的参数情况如下：

所述信号光A、信号光B均为二进制数字脉冲序列；所述信号光A、信号光B、第一时钟信号光和第二时钟信号光的速率和峰值功率均相同，且相互之间同步；所述第一连续泵浦光、第二连续泵浦光、第三连续泵浦光的功率是信号光A或信号光B峰值功率的十分之一。所述信号光A、信号光B、第一时钟信号光、第二时钟信号光、第一连续泵浦光、第二连续泵浦光、第三连续泵浦光均为C波段。所述第一时钟信号光、第二时钟信号光逻辑均为全“1”逻辑。

具体的，第一时钟信号光与信号光A满足第一PPLN波导6的和频准相位匹配条件为：

λQPM1＝2/(1/λclock1+1/λA)；

其中，λclock1表示第一时钟信号光的波长，λA表示信号光A的波长，λQPM1表示第一PPLN波导6的准相位匹配波长；

第一带通滤波器7的输出信号光是第一PPLN波导6输入的第一时钟信号光的和频剩余光波(波长为λclock1)，第一带通滤波器7的输出信号光与信号光B满足第二PPLN波导10的和频准相位匹配条件为：

λQPM2＝2/(1/λclock1+1/λB)；

其中，λB表示信号光B的波长，λQPM2表示第二PPLN波导10的准相位匹配波长；

第二带通滤波器11的输出信号光是第二PPLN波导10输入的第一带通滤波器7的输出信号光的和频剩余光波(波长为λclock1)，第二带通滤波器11的输出信号光与第二时钟信号光满足第三PPLN波导17的和频准相位匹配条件为：

λQPM3＝2/(1/λclock1+1/λclock2)；

其中，λclock2表示第二时钟信号光的波长，λQPM3表示第三PPLN波导17的准相位匹配波长。

另外，所述第一带通滤波器7的通频带中心频率为第一时钟信号光波波长对应的频率，其功能是让逻辑为 的第一时钟信号光的和频剩余光波通过，而阻止其他波长光波通过。所述第二带通滤波器11的通频带中心频率为第一时钟

信号光波波长对应的频率，其功能是让逻辑为 的 和频剩余光波通过，而阻止其他波长光波通过。所述第三带通滤波器18的通频带中心频率为第二时钟信号光波波长对应的频率，其功能是让逻辑为 的第二时钟信号光的和频剩余光波通过，而阻止其他波长光波通过。

本实施例提供的基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置的工作原理：第一数位模式发生器4产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号，作为调制信号来调制第一激光器2输出给第一马赫-曾德尔干涉仪3的激光，从而产生逻辑为全“1”的第一时钟信号光，第一时钟信号光与信号光A及第一连续泵浦光发生装置1产生的第一连续泵浦光一起接入第一光耦合器5，并通过第一光耦合器5进入第一PPLN波导6(第一时钟信号光与信号光A满足第一PPLN波导6的和频准相位匹配条件)，发生级联和频与差频反应，经第一带通滤波器7后，输出逻辑为 的第一时钟信号光的和频剩余光波，与信号光B及第二连续泵浦光发生装置8产生的第二连续泵浦光一起接入第二光耦合器9，进入第二PPLN波导10(逻辑为 的第一时钟信号光的和频剩余光波的速率和峰值功率并没有发生改变，可以作为第二PPLN波导的输入信号，且与信号光B满足第二PPLN波导10的和频准相位匹配条件)，发生级联和频与差频反应，经第二带通滤波器11后，输出逻辑为 的 和频剩余光波。第二数位模式发生器15产生逻辑为全“1”的电脉冲序列信号，作为调制信号来调制第二激光器13输出给第二马赫-曾德尔干涉仪14的激光，从而产生逻辑为全“1”的第二时钟信号光，与第二带通滤波器11输出的逻辑为 的 和频剩余光波及第三连续泵浦光发生装置12产生的第三连续泵浦光一起接入第三光耦合器16，进入第三PPLN波导17(逻辑为 的 和频剩余光波的速率和峰值功率并没有发生改变，可以作为第三PPLN波导17的输入信号，且与第二时钟信号光满足第三PPLN波导17的和频准相位匹配条件)，发生级联和频与差频反应，经过第三带通滤波器18后，输出逻辑为 的第二时钟信号光的和频剩余光波，该输出光波逻辑即为信号光A和信号光B的或门逻辑 由于本实用新型器件实现的或门逻辑是单波长，无需转换到电域提取或门逻辑，可以直接接入下一个光网络节点或本地节点的其他信号光处理装置，进行下一步的全光信号处理。因此，本实用新型能在光域直接被提取或被使用，能够改善光逻辑器件的衔接，提高处理速度。另外，单波长或门是基本逻辑门，能够为开发较复杂全光逻辑器件提供基本逻辑或门运算。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本实用新型进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型各实施例技术方案的范围。

基于级联PPLN波导的单波长输出全光逻辑或门装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。