[0019] 下面结合具体实施例来对本发明进行进一步说明，但并不将本发明局限于这些具体实施方式。本领域技术人员应该认识到，本发明涵盖了权利要求书范围内所可能包括的所有备选方案、改进方案和等效方案。
[0020] 专业术语解释：
[0021] Sagnac干涉仪：塞格纳克干涉仪，是利用塞格纳克效应构成的。激光经分束器分为反射和透射两部分。这两束光均由反射镜反射形成传播方向相反的闭合光路，并在分束器上会合，送入光探测器，同时也有一部分返回到激光器。在这种干涉仪中，两光束的光程长度相等。根据双束光干涉原理，在光电探测器上探测不到干涉光强的变化。
[0022] 参见图1，本实施例提供了一种全光逻辑门，其基于Sagnac干涉仪和半导体光放大器交叉增益调制，包括Sagnac干涉仪3、两路泵浦信号B1、B2以及一路探测信号A1，所述Sagnac干涉仪3中放置有第一半导体光放大器6‑1、第二半导体光放大器6‑2、第一波分复用器7‑1、第二波分复用器7‑2，所述探测信号A1进入Sagnac干涉仪3后分成两路方向相反的探测信号Af和Ab并分别进入第一半导体光放大器6‑1和第二半导体光放大器6‑2进行增益输出探测信号Af＇和Ab＇，所述泵浦信号B1、B2也分别进入第一半导体光放大器6‑1和第二半导体光放大器6‑2进行增益大小调整，所述第一波分复用器7‑1设于第一半导体光放大器6‑1的出口端f2将第一半导体光放大器6‑1输出的探测信号Af＇和泵浦信号B1分离引出泵浦信号B1，所述第二波分复用器7‑2设于第二半导体光放大器6‑2的出口端f4将第二半导体光放大器6‑2输出的探测信号Ab＇和泵浦信号B2分离引出泵浦信号B2，所述第一波分复用器7‑1分离后的探测信号Af＇和所述第二波分复用器7‑2分离后的探测信号Ab＇在Sagnac干涉仪环3绕一周后从Sagnac干涉仪3结合成探测信号A2＇输出。
[0023] 具体的，所述Sagnac干涉仪3由长光纤和1:1的光纤耦合器构成，所述光纤耦合器具有端口c1、c2、c3、c4，端口c1与探测信号A1连接，端口c2为探测信号输出端，端口c3、端口c4分别与长光纤的两端连接，所述第一半导体光放大器6‑1、第二半导体光放大器6‑2、第一波分复用器7‑1、第二波分复用器7‑2均设于长光纤。本实施例所述光纤耦合器的长度为1cm。
[0024] 本实施例所述探测信号A1由第一连续波激光器1‑1产生。所述第一连续波激光器1‑1的输出端a连接有将弱探测信号输出至Sagnac干涉仪3的环形器2。环形器2的输出端b2与Sagnac干涉仪3的端口c1连接。
[0025] 本实施例进入所述第一半导体光放大器6‑1的泵浦信号B1由第二连续波激光器1‑2产生。所述第二连续波激光器1‑2的输出端d1与第一调制器4‑1的输入端e1连接，所述第一调制器4‑1具有电信号m1(t)输入，所述第一调制器4‑1的输出端e2与第一掺饵光纤放大器
5‑1的输入端h1连接，所述第一掺饵光纤放大器5‑1的输出端h2与所述第一半导体光放大器
6‑1的输入端f1连接。
[0026] 本实施例进入所述第二半导体光放大器6‑2的泵浦信号B2由第三连续波激光器1‑3产生。所述第三连续波激光器1‑3的输出端d2与第二调制器4‑2的输入端e3连接，所述第二调制器4‑2具有电信号m2(t)输入，所述第二调制器4‑2的输出端e4与第二掺饵光纤放大器
5‑2的输入端h3连接，所述第二掺饵光纤放大器5‑2的输出端h4与所述第二半导体光放大器
6‑2的输入端f3连接。
[0027] 本实施例所述第一半导体光放大器6‑1和第二半导体光放大器6‑2的外部注入电‑20 2流为0.65A，微分增益系数为1×10 m 。连续激光器产生的泵浦信号经调制后最大功率达‑3
0.015×10 W。
[0028] 本发明利用第一连续波激光器1‑1产生弱信号的探测光，利用环形器2控制信号方向，通过优化，利用连续激光器产生泵浦信号经调制器放大后，达到最佳的逻辑运算效果，利用波分复用器引出原有的泵浦信号，利用1:1耦合器将探测光分成方向相反的两部分，利用半导体光放大器对输入的信号进行放大，输入强泵浦光时载流子被消耗，探测光实现低增益，输入弱泵浦光时，探测光实现高增益的特点实现逻辑关系。
[0029] 第一连续波激光器1‑1产生连续的探测信号A1后，经过环形2到达1:1耦合器耦合后生成顺时针与逆时针两种探测信号Af和Ab进入Sagnac环中，连续激光器产生泵浦信号经过调制器时，利用数字信号对泵浦波进行调制，通过掺铒光纤放大器再放大得到B1和B2两个泵浦信号，半导体光放大器中，如果泵浦光强于连续探测光，会使大部分反转的载流子从高能态跃迁至低能态，消耗了载流子，从而使探测光放大需要的载流子减少。如果泵浦光很弱，甚至为0，那么，反转的载流子全部用于放大连续探测光，使探测光实现高增益，利用Sagnac的干涉特性最终实现逻辑运算。
[0030] 实现光信息逻辑运算的过程如下：
[0031] 1、首先利用第一连续波激光器1‑1产生低功率的连续信号，即为探测信号A1。
[0032] 2、利用耦合器，由交叉相位调制，使探测光变成顺时针与逆时针的两束光信号Ab、Af。
[0033] 3、利用连续激光器产生泵浦信号，利用调制器，数字信号A(t)对泵浦光进行调制，并利用掺铒光纤放大器进行放大，产生脉冲序列B1、B2。利用波分复用器引出泵浦信号，避免泵浦光对输出的影响。
[0034] 4、向半导体光发大器中输入探测信号和泵浦信号，泵浦信号强弱时，影响半导体光放大器的增益是否达到饱和，从而改变相应的探测信号增益大小。此时的半导体光放大器对弱连续光进行交叉增益调制。
[0035] 5、信号Af、Ab绕Sagnac环一周后应再次到达耦合器，最终利用利用增益和干涉特性，实现异或门的逻辑运算。其中不同泵浦信号影响透射端的输出形成的异或门见图2所示，只有当两个泵浦信号都有强的输入或都没有输入时，输出才为0。
