CN108259091B - 一种时域滤波装置方法和装置 - Google Patents

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Abstract

本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种时域滤波装置方法和装置，用于实现第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果。本发明实施例中，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口。由于将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度后继续通过脉冲泵浦光进行了第二次相位调制，从而实现了第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果。

Description

一种时域滤波装置方法和装置
技术领域
本发明实施例涉及通信领域，尤其涉及一种时域滤波装置方法和装置。
背景技术
光开关是按一定要求将一个光通道的光信号转换到另一个光通道的器件。光开关可使光路之间进行直接交换，是光网络中完成全光交换的核心器件，随着全光网络市场的扩大，光开关的研究日益成为全光通信领域关注的焦点。
图1示例性示出了现有技术提供的一种时域滤波光开关的结构示意图，如图1所示，一束光通过端口101进入到3dB光耦合器103中，该束光经过3dB光耦合器103后分为两束，分别从左右两个方向进入到萨格纳克(Sagnac)环104中，即该两束光分为顺时针方向和逆时针方向传输，两个反向传输的光在光纤内光程一直相等，最后运行一周后同时在3dB耦合器发生干涉。如果顺时针传输的光与逆时针传输的光的相位差为0，则干涉后的光束会沿着端口101的方向出射，此时Sagnac环起到反射镜的作用。如果顺时针传输的光与逆时针传输的光的相位差为π，则干涉后的光束会从端口102的方向出射。若顺时针传输的光与逆时针传输的光的相位差为0～π之间，端口101和端口102将都有光出射，具体的出射分束比由相位差决定。
现有技术中通常在Sagnac环中通过一束强泵浦光与顺时针传输光或者逆时针传输的光发生交叉相位调制，从而产生非线性相移，使顺时针传输的光与逆时针传输的光之间形成相位差。
但是上述方案中，由于非线性相移与偏振相关，也就是说，泵浦光的偏振会对顺时针传输的光与逆时针传输的光的相位差产生影响，上述方案很难通过泵浦光的非线性相移作用得到准确的顺时针传输的光与逆时针传输的光的相位差。
发明内容
本发明实施例提供一种时域滤波装置方法和装置，用于实现第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果，从而更加准确的得到第一信号光和第二信号光的相位差。
本发明实施例提供一种时域滤波装置，包括耦合单元，与耦合单元连接的处理单元；与处理单元连接的脉冲泵浦光产生单元；耦合单元包括第一端口和第二端口。耦合单元，用于接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光，将第一信号光发送至处理单元；在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
脉冲泵浦光产生单元，用于获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光；并将生成的脉冲泵浦光发送至处理单元；处理单元，用于在接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至耦合单元；在没有接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光发送至耦合单元。
本发明实施例中，将信号光分为第一信号光和第二信号光；根据指示信息生成脉冲泵浦光；在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。由于通过脉冲泵浦光将第一信号光进行第一次相位调制之后，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度后继续通过脉冲泵浦光进行了第二次相位调制，从而实现了第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果，从而更加准确的得到第一信号光和第二信号光的相位差。
可选地，本发明实施例中将信号光分为第一信号光和第二信号光，具体是指从功率上将信号光分为第一信号光和第二信号光。耦合单元可为1×2光纤耦合器，或者其它能够实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。可选地，通过耦合单元仅仅对信号光的功率进行分配，即第一信号光和第二信号光的功率可相同也可不同，但是第一信号光和第二信号光的其它参数均相同，比如波长、偏振、相位等参数均相同。
可选地，耦合单元213可为能够实现两进两出的耦合器，能对两路光信号起到分束和合束的作用，以及根据接收到的两个光信号的相位差，将接收到的两个光信号合束或干涉后从耦合单元213的相应的端口输出，比如可为3dB光耦合器。
可选地，耦合单元还包括第三端口和第四端口；耦合单元，用于：通过第二端口接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光；通过第三端口将第一信号光发送至处理单元；通过第四端口发送第二信号光；通过第三端口接收偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光或没有进行相位调制的第一信号光；通过第四端口接收没有进行相位调制的第二信号光；在通过第三端口接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将通过第三端口接收到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在通过第三端口接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将通过第三端口接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
可选地，耦合单元包括四个端口，可通过第二端口227接收信号光，也可通过第一端口226接收信号光，本发明实施例中仅以第二端口227为例进行介绍。若以第一端口226接收信号光，则时域滤波装置可起到反射的作用，接收到的信号光不经过调制直接从第一端口226原路返回。
可选地，处理单元包括：与脉冲泵浦光产生单元和耦合单元连接的复用/解复用单元，与复用/解复用单元连接的介质单元，与介质单元连接的第一法拉第旋转镜单元；复用/解复用单元，用于在接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，对脉冲泵浦光和接收到的耦合单元发送的第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将第一耦合信号光发送至介质单元；对第四耦合信号光解复用，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至耦合单元；介质单元，用于使第一耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光，并将第二耦合信号光发送至第一法拉第旋转镜单元；使第三耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第四耦合信号光，并将第四耦合信号光发送至复用/解复用单元；第一法拉第旋转镜单元，用于将第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；将第三耦合信号光发送至介质单元。
本发明实施例中介质单元存在多种实现方案，只要能使脉冲泵浦光在介质单元中对第一信号光和进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的产生非线性作用，从而对第一信号光和进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制即可，比如介质单元可为克尔(Kerr)介质，具体来说，可以为普通单模光纤、光子晶体光纤、硅线波导、量子点等具有三阶非线性的介质。
本发明实施例中，由于脉冲泵浦光为时间上存在间隔的一些脉冲，因此复用/解复用单元在连续的一个时间段内会接收到脉冲泵浦光，而在连续的下一个时间段上不会接收到脉冲泵浦光。也就是说，本发明实施例中当接收到脉冲泵浦光的情况下，会将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制第二信号光通过第一端口输出，本发明实施例中当未接收到脉冲泵浦光的情况下，会将有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光通过第二端口输出，从而本发明实施例中可通过将时域滤波装置的第一端口和第二端口连接不同的装置实现时域滤波装置的开关功能。
可选地，复用/解复用单元，还用于：在未接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，将接收到的耦合单元发送的第一信号光通过介质单元发送至第一法拉第旋转镜单元；第一法拉第旋转镜单元，用于将接收到的第一信号光的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第一信号光；将没有进行相位调制的第一信号光依次通过介质单元和复用/解复用单元发送至耦合单元。
本发明实施例中第一法拉第旋转镜对第二耦合信号光中的脉冲泵浦光的偏振不进行旋转。可选地，本发明实施例中第一法拉第旋转镜单元中的磁光晶体对第一信号光的偏振的转动角度是跟第一信号光的波长有关，可以通过选取具体的磁光晶体和脉冲泵浦光波长，使得整个第一法拉第旋转镜单元对脉冲泵浦光的偏振不旋转，只是起到普通反射镜的作用，则反射回来的脉冲泵浦光会继续与偏振发生90度旋转后的第一信号光经过介质单元，从而发生非线性相互作用，可选地非线性相移的强度与脉冲泵浦光的强度成线性关系。
进一步，为了使到达耦合单元的两路信号光保持相同的偏振状态，可选地，时域滤波装置还包括与耦合单元连接的第二法拉第旋转镜单元；第二法拉第旋转镜单元，用于：接收耦合单元发送的第二信号光，将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光，并将没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元；耦合单元，用于：在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
为了使耦合单元接收到的两路光信号的光强基本一致，因此在第二光信号的光路上设置衰减单元，以使左右两路的损耗相同，进而在耦合单元处发生完全干涉可选地，时域滤波装置还包括：与耦合单元连接的衰减单元，与衰减单元连接的第二法拉第旋转镜单元；衰减单元，用于：接收耦合单元发送的第二信号光，将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光，将第一次衰减后第二信号光发送至第二法拉第旋转镜单元；接收第二法拉第旋转镜单元发送的进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行第二次衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元；第二法拉第旋转镜单元，用于：接收衰减单元发送的第一次衰减后第二信号光，将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，并将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光发送至衰减单元；耦合单元，用于：在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
可选地，信号光为量子光信号，第一信号光为第一量子光信号，第二信号光为第二量子光信号；第一端口连接量子光信号接收机；脉冲泵浦光产生单元，用于：接收同步光信号；根据同步光信号确定指示信息；其中，指示信息指示出量子光信号的脉冲时间信息；根据指示信息生成脉冲泵浦光；其中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配。
具体实施中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配具体是指，脉冲泵浦光的一个脉冲对应一个量子光信号的脉冲，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间存在重叠区域，该重叠区域大于重叠区域阈值。该重叠区域所占用的时长即为该时域滤波装置作为开关时处于开的状态下的时长。另一种可选的方案中，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间完全重合，如此，可更加精确的得到每个量子光信号的脉冲。
在实施中，量子信号接收机可通过量子光信号的脉冲恢复出原始量子秘钥，而其它信号上存在较多的经典光信号或其它因素带来的噪声，若其进入量子信号接收机会导致原始量子秘钥的恢复率下降，现有技术中量子光信号的脉冲以及量子光信号的脉冲之间的噪声都会进入到量子信号接收机中，本发明实施例提供的时域滤波装置可实现极窄的滤波效果，本实施例可以极大地减少进入量子信号接收机的噪声光子数目，提高***的混传性能。比如100ps的时域滤波装置抑制噪声光子的能力是1ns门宽量子信号接收机中的量子探测器的10倍。
本发明实施例提供一种时域滤波方法，该时域滤波方法有上述装置执行，该时域滤波方法包括：
接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光；
获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光；在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
可选地，接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光，包括：通过第二端口接收信号光；将信号光分为第一信号光和第二信号光；通过第三端口发送第一信号光，通过第四端口发送第二信号光；将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将通过第三端口接收到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将通过第三端口接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
可选地，在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，包括：在有脉冲泵浦光的情况下，对脉冲泵浦光和第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将第一耦合信号光发送至介质单元，通过第一耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光；将第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；将第三耦合信号光发送至介质单元，通过第三耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第四耦合信号光；对第四耦合信号光解复用，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光。
可选地，在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口之前，还包括：在没有脉冲泵浦光的情况下，将第一信号光的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第一信号光。
可选地，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光；将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
可选地，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
可选地，信号光为量子光信号，第一信号光为第一量子光信号，第二信号光为第二量子光信号；第一端口连接量子光信号接收机；获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光，包括：接收同步光信号；根据同步光信号确定指示信息；其中，指示信息指示出量子光信号的脉冲时间信息；根据指示信息生成脉冲泵浦光；其中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配。
具体实施中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配具体是指，脉冲泵浦光的一个脉冲对应一个量子光信号的脉冲，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间存在重叠区域，该重叠区域大于重叠区域阈值。该重叠区域所占用的时长即为该时域滤波装置作为开关时处于开的状态下的时长。另一种可选的方案中，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间完全重合，如此，可更加精确的得到每个量子光信号的脉冲。
在实施中，量子信号接收机可通过量子光信号的脉冲恢复出原始量子秘钥，而其它信号上存在较多的经典光信号或其它因素带来的噪声，若其进入量子信号接收机会导致原始量子秘钥的恢复率下降，现有技术中量子光信号的脉冲以及量子光信号的脉冲之间的噪声都会进入到量子信号接收机中，本发明实施例提供的时域滤波装置可实现极窄的滤波效果，本实施例可以极大地减少进入量子信号接收机的噪声光子数目，提高***的混传性能。比如100ps的时域滤波装置抑制噪声光子的能力是1ns门宽量子信号接收机中的量子探测器的10倍。
本发明实施例中，将信号光分为第一信号光和第二信号光；根据指示信息生成脉冲泵浦光；在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。由于通过脉冲泵浦光将第一信号光进行第一次相位调制之后，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度后继续通过脉冲泵浦光进行了第二次相位调制，从而实现了第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果，从而更加准确的得到第一信号光和第二信号光的相位差。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简要介绍。
图1为现有技术提供的一种时域滤波光开关的结构示意图；
图2为本发明实施例提供的一种时域滤波装置的结构示意图；
图3为本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图；
图4为本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图；
图5为本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图；
图6为本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图；
图7为本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下信号光从耦合单元输出至第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元的流程示意图；
图8为本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下信号光从第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元输出至耦合单元的流程示意图；
图9为本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下第一信号光的光路传输的流程示意图；
图10为本发明实施例中没有脉冲泵浦光的情况下信号光从耦合单元输出至第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元的流程示意图；
图11为本发明实施例中没有脉冲泵浦光的情况下信号光从第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元输出至耦合单元的流程示意图；
图12为本发明实施例提供的一种应用时域滤波装置的量子通信***结构示意图；
图13为本发明实施例提供的另一种应用时域滤波装置的量子通信***结构示意图；
图14为本发明实施例提供的一种应用时域滤波装置的通信***结构示意图；
图15为本发明实施例提供的一种时域滤波装置作为开关的情况下开关的时长的示意图；
图16为本发明实施例提供的一种时域滤波方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
图2示例性示出了本发明实施例提供的一种时域滤波装置的结构示意图，如图2所示，该时域滤波装置211包括耦合单元213，与耦合单元213连接的处理单元212；与处理单元212连接的脉冲泵浦光产生单元214。耦合单元213可包括两个端口，分别为图2中的第一端口226和第二端口227。
耦合单元213，用于接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光，将第一信号光发送至处理单元212；在接收到处理单元212发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元213的第一端口226；在接收到处理单元212发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口227。一种可选地的实施方案中，偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光在耦合单元213中进行干涉，或者也可称为进行耦合，之后从耦合单元213的第一端口226输出；没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光在耦合单元213中进行干涉，或者也可称为进行耦合，之后从耦合单元213的第二端口227输出。
可选地，耦合单元还包括第三端口228和第四端口229；耦合单元，用于：通过第二端口227接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光；通过第三端口228将第一信号光发送至处理单元；通过第四端口229发送第二信号光；通过第三端口228接收偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光或没有进行相位调制的第一信号光；通过第四端口229接收没有进行相位调制的第二信号光；在通过第三端口228接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将通过第三端口228接收到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过第四端口229接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口226；在通过第三端口228接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将通过第三端口228接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过第四端口229接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口227。
可选地，本发明实施例中将信号光分为第一信号光和第二信号光，具体是指从功率上将信号光分为第一信号光和第二信号光。耦合单元可为1×2光纤耦合器，或者其它能够实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。可选地，通过耦合单元仅仅对信号光的功率进行分配，即第一信号光和第二信号光的功率可相同也可不同，但是第一信号光和第二信号光的其它参数均相同，比如波长、偏振、相位等参数均相同。
可选地，耦合单元213可为能够实现两进两出的耦合器，能对两路光信号起到分束和合束的作用，以及根据接收到的两个光信号的相位差，将接收到的两个光信号合束或干涉后从耦合单元213的相应的端口输出，比如可为3dB光耦合器。
可选地，耦合单元包括四个端口，可通过第二端口227接收信号光，也可通过第一端口226接收信号光，本发明实施例中仅以第二端口227为例进行介绍。若以第一端口226接收信号光，则时域滤波装置可起到反射的作用，接收到的信号光不经过调制直接从第一端口226原路返回。
可选地，耦合单元中第四端口229中输出的第二信号光可再次进入到第四端口229中。一种可选地实施方案中，第二信号光从第四端口229输出后经过循环再次进入到第四端口229中，另一种可选地实施方案中，第二信号光从第四端口229输出后经过一定的处理，比如偏振旋转、衰减等处理后再次进入到第四端口229中，无论哪种方案，再次进入到第四端口229的第二信号光都是没有进行相位调制的信号光。图2中第四端口229连接了一个环，仅仅是示例性的画法，简单描述第二信号光经过一定的处理或者未经过一定的处理成为本申请中所描述的没有进行相位调制的第二信号光之后，没有进行相位调制的第二信号光再次传输至第四端口229的过程。
本发明实施例中，耦合单元213在确定接收到的两路光信号之间的相位差为零的情况下，将两路光信号干涉后从第二端口输出。具体来说，耦合单元接收到的没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光之间的相位差为零，则将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光干涉后从第二端口227输出。
本发明实施例中，耦合单元213在确定接收到的两路光信号之间的相位差为不零的情况下，为预设的值，则将干涉后的两路光信号从第一端口226输出。可分为两种情况，情况a1，将干涉后的两路光信号全部从第一端口输出，或者情况a2，将干涉后的两路光信号同时从第一端口和第二端口输出。
情况a1，预设的值比如为π，则耦合单元213确定两路光信号的相位差为π，则将两路光信号干涉后完全从第一端口输出。也就是说，耦合单元接收到的相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光之间的相位差为π，则将相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光干涉后从第一端口226输出。本发明实施例中，可选地，本发明实施例中相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光之间的相位差为π。也就是说，本发明实施例中对第一信号光进行了两次相位调制，两次相位调制的所调制的相位变化量的总和为π。
情况a2，可选地，耦合单元接收到的相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光之间存在相位差，相位差为0至之间π，则将相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光干涉后，同时从第一端口226和第二端口227输出，从第一端口226和第二端口227输出的比例可以调节，比如根据相位调制后的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光之间的相位差调节。
本发明实施例中脉冲泵浦光第一信号光先后进行了两次相位调制，由于本发明实施例中光路较短，可忽略脉冲泵浦光在两次相位调制过程中的衰减，及可考虑两次相位调制过程中脉冲泵浦光的光强相同。可选地，本发明实施例中脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制的相位变化量可通过调整脉冲泵浦光的光强来调整。
脉冲泵浦光产生单元214，用于获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光；并将生成的脉冲泵浦光发送至处理单元212。
本发明实施例中脉冲泵浦光产生单元214有多种方式获取指示信息，比如通过发送方发送的信息确定出的，或者提前预设的，或者提前预设规则，并根据该规则确定的指示信息等等，本发明实施例中不做限制。本发明实施例中的脉冲泵浦光为脉冲形式的泵浦光，也就是说脉冲泵浦光是在时间上存在间隔的一些脉冲，脉冲泵浦光中一个脉冲的具体信息可从指示信息中获取，比如脉冲持续时间，脉冲泵浦光产生时间，停止时间等等信息。
处理单元212，用于在接收到脉冲泵浦光产生单元214发送的脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至耦合单元213；在没有接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光发送至耦合单元213。
本发明实施例中，由于脉冲泵浦光为时间上存在间隔的一些脉冲，因此处理单元212在连续的一个时间段内会接收到脉冲泵浦光，而在连续的下一个时间段上不会接收到脉冲泵浦光。也就是说，本发明实施例中当接收到脉冲泵浦光的情况下，会将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制第二信号光通过第一端口输出，本发明实施例中当未接收到脉冲泵浦光的情况下，会将有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光通过第二端口输出，从而本发明实施例中可通过将时域滤波装置的第一端口和第二端口连接不同的装置实现时域滤波装置的开关功能。
图3示例性示出了本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图，如图3所示，可选地，处理单元212包括：与脉冲泵浦光产生单元214和耦合单元213连接的复用/解复用单元223，与复用/解复用单元223连接的介质单元222，与介质单元222连接的第一法拉第旋转镜单元221。
复用/解复用单元223，用于在接收到脉冲泵浦光产生单元214发送的脉冲泵浦光的情况下，对脉冲泵浦光和接收到的耦合单元213发送的第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将第一耦合信号光发送至介质单元222；对第四耦合信号光解复用，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至耦合单元213。
介质单元222，用于使第一耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元222对第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光，并将第二耦合信号光发送至第一法拉第旋转镜单元221；使第三耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第四耦合信号光，并将第四耦合信号光发送至复用/解复用单元。本发明实施例中介质单元存在多种实现方案，只要能使脉冲泵浦光在介质单元中对第一信号光和进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的产生非线性作用，从而对第一信号光和进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制即可，比如介质单元可为克尔(Kerr)介质，具体来说，可以为普通单模光纤、光子晶体光纤、硅线波导、量子点等具有三阶非线性的介质。
可选地，本发明实施例中脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制的相位变化量可通过调整脉冲泵浦光的光强来调整，另一方面也可通过调整介质单元的材料结构等等参数来实现。
第一法拉第旋转镜单元221，用于将第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；将第三耦合信号光发送至介质单元222。
第一法拉第旋转镜单元221中可包括法拉第旋转镜，可主要由永磁体、磁光晶体和反射镜组成。比如90度法拉第反射镜，通过永磁体给磁光晶体提供磁场，当有光束经过时，该光束的偏振在磁光效应下会旋转45度，经反射镜反射后再次经过磁光晶体，会继续旋转45度，最终使得入射和出射的光偏振方向旋转90度。
本发明实施例中，第二耦合信号光进入到第一法拉第旋转镜单元221中，第一法拉第旋转镜单元仅仅对第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振进行旋转，本发明实施例中的偏振旋转90度的意思是指水平方向(X轴)的分量旋转至竖直方向(Y轴)，竖直方向(Y轴)的分量旋转至水平方向(X轴)，比如偏转90度，或者偏转270，总之使其偏转旋转90度或90度的奇数倍即可。
本发明实施例中第一法拉第旋转镜对第二耦合信号光中的脉冲泵浦光的偏振不进行旋转。可选地，本发明实施例中第一法拉第旋转镜单元中的磁光晶体对第一信号光的偏振的转动角度是跟第一信号光的波长有关，可以通过选取具体的磁光晶体和脉冲泵浦光波长，使得整个第一法拉第旋转镜单元对脉冲泵浦光的偏振不旋转，只是起到普通反射镜的作用，则反射回来的脉冲泵浦光会继续与偏振发生90度旋转后的第一信号光经过介质单元，从而发生非线性相互作用，可选地非线性相移的强度与脉冲泵浦光的强度成线性关系。
举个例子，将脉冲泵浦光的波长范围和第一信号光的波长范围设定为距离较远的两个波长范围，并且对第一法拉第旋转镜单元的参数进行具体设置，从而实现仅仅对接收到的第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振进行旋转，对第二耦合信号光中的脉冲泵浦光的偏振不进行旋转的目的。
基于此，本发明实施例中的复用/解复用单元223可为波分复用/解复用器，即为与波长有关的耦合器。波分复用/解复用器一方面可以把多个不同波长的发射机输出的光信号组合在一起，输入到一根光纤；另一方面，可以把一根光纤输出的多个不同波长的光信号，分离出来。具体来说，复用/解复用单元223可把接收到的第一信号光和脉冲泵浦光耦合到一根光纤中，并通过该光纤输出至介质单元，另一方面也可将接收到的介质单元输出的第二干涉后信号光中包括的脉冲泵浦光和偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光分离出来，并通过端口将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送给耦合单元213，将分离出的脉冲泵浦光通过另外的端口输出。
可选地，复用/解复用单元223，还用于：在未接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，将接收到的耦合单元发送的第一信号光通过介质单元发送至第一法拉第旋转镜单元；第一法拉第旋转镜单元221，用于将接收到的第一信号光的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第一信号光；将没有进行相位调制的第一信号光依次通过介质单元和复用/解复用单元发送至耦合单元。
也就是说，本发明实施例中，在脉冲泵浦光产生单元214未产生脉冲泵浦光的情况下，耦合单元213所分出的第一信号光依次经过复用/解复用单元223和介质单元222到第一法拉第旋转镜单元221后，第一信号光的相位不会被调制，因此第一信号光的相位未发生变化，第一信号光的偏振在第一法拉第旋转镜单元221中偏转了90度，之后偏振旋转了90度，且没有进行相位调制的第一信号光依次通过介质单元222和复用/解复用单元223回到耦合单元213中。耦合单元213将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光通过第二端口227输出。
上述内容中，基于图2和图3所示的内容，耦合单元213输出的第二光信号并未经过相位的调制，可选地，也可未经过其它的处理过程，直接重新回到耦合单元213，从而实现与没有进行相位调制的第一信号光或者与进行了相位调制的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光之间的耦合，如图2和图3所示。可选地，在图2和图3中，可以对偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的偏振再次旋转90度，以使耦合单元213实现没有进行相位调制的第二信号光和没有进行相位调制的第一信号光之间的耦合，或者实现没有进行相位调制的第二信号光和进行了相位调制的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光之间的耦合。
进一步，为了使到达耦合单元213的两路信号光保持相同的偏振状态，可在第二信号光的光路上对应设置第二法拉第旋转镜单元。图4示例性示出了本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图，如图4所示，，时域滤波装置还包括与耦合单元213连接的第二法拉第旋转镜单元224。
第二法拉第旋转镜单元224，用于接收耦合单元发送的第二信号光，将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光，并将没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元。
该实施例中，可选地，可通过第二法拉第旋转镜单元224对第二信号光的的偏振旋转90度，偏振旋转后的第二信号光的偏振，及没有进行相位调制的第二信号光的偏振与耦合单元213接收到的没有进行相位调制的第一信号光，以及进行相位调制的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的偏振是相同的。
第二法拉第旋转镜单元224中可包括法拉第旋转镜，可主要由永磁体、磁光晶体和反射镜组成。比如90度法拉第反射镜，通过永磁体给磁光晶体提供磁场，当有光束经过时，该光束的偏振在磁光效应下会旋转45度，经反射镜反射后再次经过磁光晶体，会继续旋转45度，最终使得入射和出射的光偏振方向旋转90度。
相应地，耦合单元213，用于在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
为了使耦合单元213接收到的两路光信号的光强基本一致，因此在第二光信号的光路上设置衰减单元225，以使左右两路的损耗相同，进而在耦合单元213处发生完全干涉。图5示例性示出了本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图，如图5所示，时域滤波装置还包括：与耦合单元213连接的衰减单元225，与衰减单元225连接的第二法拉第旋转镜单元224。
可选地，衰减单元，用于接收耦合单元发送的第二信号光，将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光，将第一次衰减后第二信号光发送至第二法拉第旋转镜单元；接收第二法拉第旋转镜单元发送的进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元。可选地，衰减单元可为可调光衰减器，用于对第二信号光的光路上的信号光的光功率进行衰减，衰减程度可以根据实际需要进行调整。衰减单元225对第二信号光的光路上的信号进行衰减后，耦合单元213接收到的两路光信号的光功率基本一致。
可选地，相应地第二法拉第旋转镜单元，用于接收衰减单元发送的第一次衰减后第二信号光，将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，并将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光发送至衰减单元。
可选地，相应地耦合单元，用于在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；在接收到处理单元发送的没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。一种可选地的实施方案中，偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光在耦合单元213中进行干涉，之后从耦合单元213的第一端口226输出；没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光在耦合单元213中进行干涉，或者也可称为进行耦合，之后从耦合单元213的第二端口227输出。
图6示例性示出了本发明实施例提供的另一种时域滤波装置的结构示意图，如图6所示，在脉冲泵浦光产生单元214和复用/解复用单元223之间增加光环形器231，在第二端口227上连接光环形器232。
光环形器231和光环形器232中的任一个光环形器的功能为光从某一个端口入射时，只允许光往一个特定方向上传输，阻止光往其它方向特别是反方向传输。具体来说，光环形器231包括端口S1、端口S2和端口S3。脉冲泵浦光从端口S1进入，只能从端口S2输出；若从端口S2进入，则只能从端口S3输出。光环形器232包括端口S4、端口S5和端口S6。信号光从端口S4进入，只能从端口S5输出；若从端口S5进入，则只能从端口S6输出。
图7示例性示出了本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下信号光从耦合单元输出至第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元的流程示意图，图8示例性示出了本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下信号光从第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元输出至耦合单元的流程示意图，图9示例性示出了本发明实施例中有脉冲泵浦光的情况下第一信号光的光路传输的流程示意图。下面结合图7、图8和图9对本发明实施例提供的一种示例进行介绍。
如图7所示，耦合单元213将信号光分为第一信号光和第二信号光，将第一信号光发送至复用/解复用单元223，将第二信号光发送至衰减单元225。
情况b1，有脉冲泵浦光的情况下，第二信号光对应的光路传输过程：
衰减单元225，用于接收耦合单元发送的第二信号光，将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光，将第一次衰减后第二信号光发送至第二法拉第旋转镜单元224。第二法拉第旋转镜单元224，将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，并将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光发送至衰减单元。如图8所示，衰减单元225接将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元。
情况b2，有脉冲泵浦光的情况下，第一信号光对应的光路传输过程：
脉冲泵浦光产生单元214，将生成的脉冲泵浦光发送至复用/解复用单元223。
复用/解复用单元223，在接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，对脉冲泵浦光和第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将第一耦合信号光发送至介质单元222。
介质单元222，用于使第一耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光，并将第二耦合信号光发送至第一法拉第旋转镜单元221。
第一法拉第旋转镜单元221，用于将第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光。如图8所示，将第三耦合信号光发送至介质单元222。
介质单元222用于使第三耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，及脉冲泵浦光在介质单元中对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光产生非线性作用，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第四耦合信号光，并将第四耦合信号光发送至复用/解复用单元223；
复用/解复用单元223对第四耦合信号光解复用，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至耦合单元213。将解复用后的脉冲泵浦光从另一个端口发出，比如在图6中，将解复用后的脉冲泵浦光从光环形器231的端口S3发出。
耦合单元213，在接收到处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口226。
如图9所示，复用/解复用单元223接收到第一信号光，第一信号光在X轴的分量为Xa，第一信号光在Y轴的分量为Ya，Ya的绝对值可大于、等于或小于Xa的绝对值。复用/解复用单元223接收到脉冲泵浦光，脉冲泵浦光在X轴的分量为Xb，脉冲泵浦光在Y轴的分量为Yb，Yb的绝对值可大于、等于或小于Xb的绝对值。复用/解复用单元223将第一信号光和脉冲泵浦光复用后输入值介质单元222。Ya受到Yb的调制作用，Xa受到Xb的调制作用。之后进入到第一法拉第旋转镜单元221。在第一法拉第旋转镜单元221中，受到Xb的调制作用的Xa的偏振旋转90度，成为Y轴上的分量，受到Yb的调制作用的Ya的偏振旋转90度，成为X轴上的分量。脉冲泵浦光的偏振未受到偏转，因此在X轴的分量仍为Xb，在Y轴的分量仍为Yb。偏振旋转后进入介质单元222中，受到Xb的调制作用的Xa为Y轴上的分量，受到脉冲泵浦光的Y轴分量Yb的非线性调制作用，受到Yb的调制作用的Ya为X轴上的分量，受到脉冲泵浦光的X轴分量Xb的非线性调制作用，之后收入到复用/解复用单元223中被解复用并输出。得到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的Y轴分量为依次经过Xb和Yb调制的Xa，得到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的X轴分量为依次经过Yb和Xb调制的Ya。也就是说，第一信号光的X轴和Y轴的分量均经过Xb和Yb的调制，从而保证了第一信号光的X轴和Y轴的分量受到的相位调制变化量相同，从而保证了第一信号光的相位调制变化量不受第一信号光的偏振和/或脉冲泵浦光的偏振的影响。
也就是说，本发明实施例中无论入射的脉冲泵浦光和第一信号光是处于何种偏振，第一信号光的正向入射和经第一法拉第旋转镜单元的反射光受到的非线性相移是一个互补的过程，只需保证第一信号光在正向和反射受到的非线性相移之和为预设的值，比如为π即可实现第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光从第一端口输出的目的，可见，本发明实施例中在第一法拉第旋转镜单元的作用下光器件的和光路的各种偏振效应，比如双折射、旋光和全反射都被抵消掉，本发明实施例的时域滤波装置达到了与偏振无关的目的。
图10示例性示出了本发明实施例中没有脉冲泵浦光的情况下信号光从耦合单元输出至第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元的流程示意图，图11示例性示出了本发明实施例中没有脉冲泵浦光的情况下信号光从第一法拉第旋转镜单元和第二法拉第旋转镜单元输出至耦合单元的流程示意图。下面结合图10和图11对本发明实施例提供的一种示例进行介绍。
如图10所示，耦合单元213将信号光分为第一信号光和第二信号光，将第一信号光发送至复用/解复用单元223，将第二信号光发送至衰减单元225。
情况c1，没有脉冲泵浦光的情况下，第二信号光对应的光路传输过程与上述情况b1有脉冲泵浦光的情况下，第二信号光对应的光路传输过程相同，在此不再赘述。
情况c2，没有脉冲泵浦光的情况下，第一信号光对应的光路传输过程：
复用/解复用单元223，在未接收到脉冲泵浦光产生单元发送的脉冲泵浦光的情况下，将接收到的第一信号光通过介质单元222发送至第一法拉第旋转镜单元221。由于没有脉冲泵浦光，因此在该情况下，第一信号光的相位并未被脉冲泵浦光调制。
第一法拉第旋转镜单元221，将第一信号光的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第一信号光；将没有进行相位调制的第一信号光依次通过介质单元222和复用/解复用单元223发送至耦合单元213。
耦合单元213在接收到没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口227。可选地，如图6所示，耦合单元213通过第二端口227将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至光环形器232的端口S5，从端口S6输出。
本发明实施例提供的时域滤波装置211可应用于多种场景，比如量子光信号的传输场景中，图12示例性示出了本发明实施例提供的一种应用时域滤波装置的量子通信***结构示意图，图13示例性示出了本发明实施例提供的另一种应用时域滤波装置的量子通信***结构示意图。
可选地，信号光为量子光信号，第一信号光为第一量子光信号，第二信号光为第二量子光信号；第一端口连接量子光信号接收机；脉冲泵浦光产生单元，用于：接收同步光信号；根据同步光信号确定指示信息；其中，指示信息指示出量子光信号的脉冲时间信息；根据指示信息生成脉冲泵浦光；其中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配。
具体实施中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配具体是指，脉冲泵浦光的一个脉冲对应一个量子光信号的脉冲，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间存在重叠区域，该重叠区域大于重叠区域阈值。该重叠区域所占用的时长即为该时域滤波装置作为开关时处于开的状态下的时长。另一种可选的方案中，相对应的脉冲泵浦光的脉冲所占用的时间与量子光信号的脉冲所占用的时间完全重合，如此，可更加精确的得到每个量子光信号的脉冲。下面通过详细的示例进行说明。
如图12所示，本发明实施例中，发送端包括经典信号发送机201、同步信号发送机202,和量子信号发送机203，经典信号发送机201发出的经典光信号、同步信号发送机202发出的同步光信号和量子信号发送机203发出的量子光信号通过波分复用单元204发送至接收端。也可通过其它复用方式，本发明实施例中仅以波分服用为例介绍。
接收端通过波分解复用单元205将接收到的信号恢复为经典光信号、同步光信号和量子光信号，也可通过其它复用方式，本发明实施例中仅以波分服用为例介绍。经典光信号被发送至经典信号接收机206，同步光信号可选地被光分束器209分成第一同步光信号和第二同步光信号，可选地，光分束器209仅仅对同步光信号的功率进行分割，也就是说第一同步光信号和第二同步光信号的功率相同或不同，第一同步光信号和第二同步光信号的其它参数比如波长等均相同。光分束器209可为1×2光纤耦合器，或者其它能够实现光信号功率在不同光纤间的分配或组合的光器件。可选地，通过光分束器仅仅对同步光信号的功率进行分配，即第一同步光信号和第二同步光信号的功率可相同也可不同，但是第一同步光信号和第二同步光信号的其它参数均相同，比如波长、偏振、相位等参数均相同。量子光信号成为信号光，被输入光环形器232的端口S4，并通过端口S5进入耦合单元213。
第二同步光信号进入到脉冲泵浦光产生单元214中用于产生脉冲泵浦光信号。同步光信号中记载着量子光信号的脉冲信息，也就是说量子光信号也是脉冲，通过同步光信号分出的第二同步光信号可以确定出量子光信号的脉冲信息，比如在什么时间点到达接收端等等。一种可选地实现方式为根据指示信息生成新的强光作为脉冲泵浦光，另一种实现方式为将第二同步光信号经过处理，比如通过放大器放大，从而得到脉冲泵浦光。
可选地，耦合单元213的第一端口226连接量子信号接收机208。也就是说，本发明实施例中当未接收到量子光信号脉冲的情况下，不生成脉冲泵浦光，从而通过第二端口将量子信号发送机发送的量子光信号输出，比如通过端口S6输出出去，对这部分的光信号舍弃。仅当接收到量子光信号脉冲的情况下，才对应生成脉冲泵浦光的脉冲，从而通过第二端口将量子光信号脉冲输入至量子信号接收机208中，可见，时域滤波装置在生成脉冲泵浦光的的情况下实现了开关的开的作用，成功将量子光信号的脉冲输入至量子信号接收机，当未生成脉冲泵浦光的的情况下实现了开关的关的作用，并不会将接收到的光信号输入至量子信号接收机。
在实施中，量子信号接收机可通过量子光信号的脉冲恢复出原始量子秘钥，而其它信号上存在较多的经典光信号或其它因素带来的噪声，若其进入量子信号接收机会导致原始量子秘钥的恢复率下降，现有技术中量子光信号的脉冲以及量子光信号的脉冲之间的噪声都会进入到量子信号接收机中，本发明实施例提供的时域滤波装置可实现极窄的滤波效果，本实施例可以极大地减少进入量子信号接收机的噪声光子数目，提高***的混传性能。比如100皮秒(ps)的时域滤波装置抑制噪声光子的能力是1纳秒(ns)门宽量子信号接收机中的量子探测器的10倍。
可选地，由于在混传***中只需接收量子信号，因此本方案中的光环形器可以用隔离器替代或者省去，这将减少***对量子信号的损耗。
如图13所示，本发明实施例中量子光信号可由发送端的子量子光信号241、子量子光信号242等等多个子量子光信号经过合波器246的合波处理得到。在接收端，可将耦合单元213的第一端口连接分波器245，将接收到的量子光信号脉冲分成多个子量子光信号，比如子量子光信号243和子量子光信号244，从而分别对其进行探测。
除了上述介绍，本发明实施例中的时域滤波装置还可应用于FDDI、光节点旁路、回路测试传感***等方面，还可以与其他类型的光开关组合起来使用，使时域滤波装置组成的开关***更完善，更灵活。图14示例性示出了本发明实施例提供的一种应用时域滤波装置的通信***结构示意图，如图14所示，在该通信***中包括两个时域滤波装置，发送端的时域滤波装置211和接收端的时域滤波装置271，时域滤波装置211也可应用于接收端，本发明实施例中仅仅举个例子。
情况d1，信号光是从传输设备261发往传输设备262。
在没有泵浦脉冲输入时，信号光从端口S4输入，经光环形器232的端口S5输出，接着进入时域滤波装置211后原路返回，从第二端口227输出，再次进入光环形器232，从光环形器232的端口S6输出，从主路传输至光环形器293的端口S15，通过其端口S14进入传输设备262。
当主路有业务或者出现故障时，信号光还可以从备路传输。具体的，信号光在传输设备261端经过1:2耦合器，将信号光一分为二，其中一路信号光传输给传输设备262，另一路作为泵浦脉冲的触发信号，使时域滤波装置211生产脉冲泵浦光。
在有泵浦脉冲输入时，信号光从端口S4输入，经光环形器232的端口S5输出，接着进入时域滤波装置211后从第一端口226输出，经过光环形器251的端口S7输入，从端口S8输出，经过备路输出至光环形器292的端口S10，经端口S12输出至传输设备262。
情况d2，信号光是从传输设备262发往传输设备261。
在没有泵浦脉冲输入时，信号光从光环形器293的端口S14输入，经光环形器293的端口S13进入时域滤波装置271后进入第二端口287，之后原路返回，从第二端口287输出，再次进入光环形器293，从光环形器293的端口S15输出，从主路传输至光环形器232的端口S6，通过其端口S4进入传输设备261。
具体的，信号光在传输设备262端经过1:2耦合器，将信号光一分为二，其中一路信号光传输给传输设备261，另一路作为泵浦脉冲的触发信号，使时域滤波装置271生产脉冲泵浦光。
在有泵浦脉冲输入时，信号光从光环形器293的端口S14输入，经光环形器293的端口S13端口输出，接着进入时域滤波装置271后从第一端口286输出至光环形器292的端口S11，从端口S10输出，经过备路输出至光环形器251的端口S8，经端口S9输出至传输设备261。
基于上述图2至图14所示的时域滤波装置，图15示例性示出了本发明实施例提供的一种时域滤波装置作为开关的情况下开光的时长的示意图，如图15所示，由于时域滤波装置与偏振无关，因此可假设脉冲泵浦光与信号光偏振相同，在偏振不相同的情况下，下述分析也同样成立。上述图2至图4中的介质单元可设置为Kerr介质，比如为具有三阶非线性的普通单模光纤，假设脉冲泵浦光的速度比信号光的慢，光束来回的光程为L，也就是说，第一信号光从复用/解复用单元出发至回到复用/解复用单元的行程为L，脉冲泵浦光的脉宽为tp。脉冲泵浦光的脉冲和第一信号光的脉冲同时复用/解复用单元，但是因为第一信号光的脉冲的速度快，因此第一信号光的脉冲走到终点后，脉冲泵浦光的脉冲的后沿会和第一信号光的脉冲的tp+t的位置对齐，其中t为第一信号光的脉冲比脉冲泵浦光的脉冲领先时间，可通过下述公式(1)表达：
Figure BDA0001197598050000291
在公式(1)中，L为第一信号光从复用/解复用单元出发至回到复用/解复用单元的行程；t为第一信号光的脉冲比脉冲泵浦光的脉冲领先时间；Vp为脉冲泵浦光的速度；Vs为第一信号光的速度。
从图15可以看出，第一信号光的脉冲整个脉宽ts内，只有tp+t时间内的第一信号光会和脉冲泵浦光有相互作用，这种相互作用会引入预设相位差，比如为π的非线性相移，从而跟未进行相位调制的第二信号光干涉后会从第一端口出来。而第一信号光的脉冲的其它部分并未跟脉冲泵浦光发生非线性相移，因此与未进行相位调制的第二信号光干涉后会从第二端口出来。因此最终，整个时域滤波装置作为开关的情况下的开关时长为tp+t。
可见，本发明实施例中通过调节脉冲泵浦光的脉冲的脉宽、光纤长度、以及选取不同的第一信号光和脉冲泵浦光的波长均可以实现对时域滤波装置的开关时长的调控。比如，当脉冲泵浦光为1550纳米(nm)，脉冲宽度为50ps，第一信号光为1310nm，此时皮秒每米(ps/m)，当光程L＝25m时，即可对信号光产生100ps的开关时间。
同样的，如果脉冲泵浦光的传播速度比第一信号光的快，则最终整个时域滤波装置的开关的时长为为ts+t′，可通过下述公式(2)表示：
Figure BDA0001197598050000302
在公式(2)中，L为第一信号光从复用/解复用单元出发至回到复用/解复用单元的行程；t′为脉冲泵浦光比第一信号光领先时间；Vp为脉冲泵浦光的速度；Vs为第一信号光的速度。
本发明实施例中，可选地，为了可以减少光纤的长度L，使***更稳定，就需要脉冲泵浦光与第一信号光有较大的速度差，也就意味着要求脉冲泵浦光波长与第一信号光波长间隔大，而这恰可以减少脉冲泵浦光对第一信号光的干扰，使得脉冲泵浦光产生的噪声光子对于第一信号光影响降到最小。除此之外，可选地，还可据需求设计介质单元的结构，以实现特定的功能，比如增加结构的三阶非线性、加大或缩小泵浦光与信号光的速度差、降低***的非线性噪声等。
通过上述内容可以看出，本发明实施例过装有法拉第旋转镜的等臂迈克尔逊干涉仪以及脉冲泵浦光对第一信号光交叉相位调制产生非线性相移实现与脉冲泵浦光和第一信号光都偏振无关的极窄时域滤波装置，是一种低成本、低损耗的装置。同时，基于此装置提出对量子信号与经典信号同纤混传***进行时域滤波，等效缩短了单光子探测器的门宽，减少噪声光子对***的影响，提高了***的混传性能。
图16示例性示出了一种时域滤波方法的流程示意图。
基于相同构思，本发明实施例提供一种时域滤波方法的流程示意图，如图16所示，该时域滤波方法包括：
步骤1601，接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光；
步骤1602，获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光；在有脉冲泵浦光的情况下，执行步骤1603；在没有脉冲泵浦光的情况下，执行步骤1604；
步骤1603，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；
步骤1604，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
一种可选地方案中，通过上述实施例中的耦合单元的第二端口接收接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光，之后将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
可选地，接收信号光，并将信号光分为第一信号光和第二信号光，包括：通过第二端口接收信号光；将信号光分为第一信号光和第二信号光；通过第三端口发送第一信号光，通过第四端口发送第二信号光；将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将通过第三端口接收到的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将通过第三端口接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至耦合单元的第二端口。
可选地，在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，包括：在有脉冲泵浦光的情况下，对脉冲泵浦光和第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将第一耦合信号光发送至介质单元，通过第一耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光；将第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；将第三耦合信号光发送至介质单元，通过第三耦合信号光中的脉冲泵浦光在介质单元对第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和脉冲泵浦光耦合的第四耦合信号光；对第四耦合信号光解复用，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光。
可选地，在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口之前，还包括：在没有脉冲泵浦光的情况下，将第一信号光的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第一信号光。
可选地，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光；将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将第二信号光的的偏振旋转90度，得到没有进行相位调制的第二信号光；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
可选地，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口，包括：将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：将第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将第一次衰减后第二信号光的的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
可选地，信号光为量子光信号，第一信号光为第一量子光信号，第二信号光为第二量子光信号；第一端口连接量子光信号接收机；获取指示信息，根据指示信息生成脉冲泵浦光，包括：接收同步光信号；根据同步光信号确定指示信息；其中，指示信息指示出量子光信号的脉冲时间信息；根据指示信息生成脉冲泵浦光；其中，脉冲泵浦光的的脉冲时间信息与量子光信号的脉冲时间信息匹配。
本发明实施例中，将信号光分为第一信号光和第二信号光；根据指示信息生成脉冲泵浦光；在有脉冲泵浦光的情况下，通过脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过脉冲泵浦光对进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；在没有脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。由于通过脉冲泵浦光将第一信号光进行第一次相位调制之后，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度后继续通过脉冲泵浦光进行了第二次相位调制，从而实现了第一信号光的相位调制与脉冲泵浦光的偏振无关的效果，从而更加准确的得到第一信号光和第二信号光的相位差。
本领域内的技术人员应明白，本发明的实施例可提供为方法、或计算机程序产品。因此，本发明可采用完全硬件实施例、完全软件实施例、或结合软件和硬件方面的实施例的形式。而且，本发明可采用在一个或多个其中包含有计算机可用程序代码的计算机可用存储介质(包括但不限于磁盘存储器、CD-ROM、光学存储器等)上实施的计算机程序产品的形式。
本发明是参照根据本发明实施例的方法、设备(***)、和计算机程序产品的流程图和/或方框图来描述的。应理解可由计算机程序指令实现流程图和/或方框图中的每一流程和/或方框、以及流程图和/或方框图中的流程和/或方框的结合。可提供这些计算机程序指令到通用计算机、专用计算机、嵌入式处理机或其他可编程数据处理设备的处理器以产生一个机器，使得通过计算机或其他可编程数据处理设备的处理器执行的指令产生用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的装置。
这些计算机程序指令也可存储在能引导计算机或其他可编程数据处理设备以特定方式工作的计算机可读存储器中，使得存储在该计算机可读存储器中的指令产生包括指令装置的制造品，该指令装置实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能。
这些计算机程序指令也可装载到计算机或其他可编程数据处理设备上，使得在计算机或其他可编程设备上执行一系列操作步骤以产生计算机实现的处理，从而在计算机或其他可编程设备上执行的指令提供用于实现在流程图一个流程或多个流程和/或方框图一个方框或多个方框中指定的功能的步骤。
显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的范围。这样，倘若本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其等同技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

Claims (14)

1.一种时域滤波装置，其特征在于，包括耦合单元，与所述耦合单元连接的处理单元；与所述处理单元连接的脉冲泵浦光产生单元；所述耦合单元包括第一端口和第二端口；其中：
所述耦合单元，用于接收信号光，并将所述信号光分为第一信号光和第二信号光，将所述第一信号光发送至所述处理单元；在接收到所述处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至所述耦合单元的所述第一端口；在接收到所述处理单元发送的没有进行相位调制的所述第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的所述第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至所述耦合单元的所述第二端口；
所述脉冲泵浦光产生单元，用于获取指示信息，根据所述指示信息生成脉冲泵浦光；并将生成的所述脉冲泵浦光发送至所述处理单元；
所述处理单元，用于在接收到所述脉冲泵浦光产生单元发送的所述脉冲泵浦光的情况下，通过所述脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过所述脉冲泵浦光对所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至所述耦合单元；在没有接收到所述脉冲泵浦光产生单元发送的所述脉冲泵浦光的情况下，将所述没有进行相位调制的第一信号光发送至所述耦合单元。
2.如权利要求1所述的时域滤波装置，其特征在于，所述耦合单元还包括第三端口和第四端口；所述耦合单元，用于：
通过所述第二端口接收信号光，并将所述信号光分为第一信号光和第二信号光；
通过所述第三端口将所述第一信号光发送至所述处理单元；
通过所述第四端口发送所述第二信号光；
通过所述第三端口接收所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光或所述没有进行相位调制的第一信号光；
通过所述第四端口接收所述没有进行相位调制的所述第二信号光；
在通过所述第三端口接收到所述处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将通过所述第三端口接收到的所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过所述第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的所述第一端口；
在通过所述第三端口接收到所述处理单元发送的没有进行相位调制的所述第一信号光的情况下，将通过所述第三端口接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过所述第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的所述第二端口。
3.如权利要求1或2所述的时域滤波装置，其特征在于，所述处理单元包括：与所述脉冲泵浦光产生单元和所述耦合单元连接的复用/解复用单元，与所述复用/解复用单元连接的介质单元，与所述介质单元连接的第一法拉第旋转镜单元；
所述复用/解复用单元，用于在接收到所述脉冲泵浦光产生单元发送的所述脉冲泵浦光的情况下，对所述脉冲泵浦光和接收到的所述耦合单元发送的所述第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；将所述第一耦合信号光发送至所述介质单元；对第四耦合信号光解复用，得到所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，并将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光发送至所述耦合单元；
所述介质单元，用于使所述第一耦合信号光中的所述脉冲泵浦光在所述介质单元对所述第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和所述脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光，并将所述第二耦合信号光发送至所述第一法拉第旋转镜单元；使所述第三耦合信号光中的所述脉冲泵浦光在所述介质单元对所述第三耦合信号光中的所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和所述脉冲泵浦光耦合的所述第四耦合信号光，并将所述第四耦合信号光发送至所述复用/解复用单元；
所述第一法拉第旋转镜单元，用于将所述第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与所述脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；将所述第三耦合信号光发送至所述介质单元。
4.如权利要求3所述的时域滤波装置，其特征在于，所述复用/解复用单元，还用于：
在未接收到所述脉冲泵浦光产生单元发送的所述脉冲泵浦光的情况下，将接收到的所述耦合单元发送的所述第一信号光通过所述介质单元发送至所述第一法拉第旋转镜单元；
所述第一法拉第旋转镜单元，用于:
将接收到的所述第一信号光的偏振旋转90度，得到所述没有进行相位调制的所述第一信号光；将所述没有进行相位调制的所述第一信号光依次通过所述介质单元和所述复用/解复用单元发送至所述耦合单元。
5.如权利要求1、2或4任一权利要求所述的时域滤波装置，其特征在于，所述时域滤波装置还包括与所述耦合单元连接的第二法拉第旋转镜单元；
所述第二法拉第旋转镜单元，用于：
接收所述耦合单元发送的第二信号光，将所述第二信号光的偏振旋转90度，得到所述没有进行相位调制的第二信号光，并将所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元；
所述耦合单元，用于：
在接收到所述处理单元发送的偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的第一端口；在接收到所述处理单元发送的所述没有进行相位调制的第一信号光的情况下，将所述没有进行相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的第二端口。
6.如权利要求1、2或4任一权利要求所述的时域滤波装置，其特征在于，所述时域滤波装置还包括：与所述耦合单元连接的衰减单元，与所述衰减单元连接的第二法拉第旋转镜单元；
所述衰减单元，用于：
接收所述耦合单元发送的第二信号光，将所述第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光，将所述第一次衰减后第二信号光发送至所述第二法拉第旋转镜单元；接收所述第二法拉第旋转镜单元发送的进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，将所述进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行第二次衰减，得到所述没有进行相位调制的第二信号光，将所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元；
所述第二法拉第旋转镜单元，用于：
接收所述衰减单元发送的所述第一次衰减后第二信号光，将所述第一次衰减后第二信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光，并将所述进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光发送至所述衰减单元；
所述耦合单元，用于：
在接收到所述处理单元发送的所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光的情况下，将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的第一端口；在接收到所述处理单元发送的没有进行相位调制的所述第一信号光的情况下，将没有进行相位调制的所述第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的第二端口。
7.如权利要求1、2或4任一权利要求所述的时域滤波装置，其特征在于，所述信号光为量子光信号，所述第一信号光为第一量子光信号，所述第二信号光为第二量子光信号；所述第一端口连接量子光信号接收机；
所述脉冲泵浦光产生单元，用于：
接收同步光信号；
根据所述同步光信号确定所述指示信息；其中，所述指示信息指示出所述量子光信号的脉冲时间信息；
根据所述指示信息生成所述脉冲泵浦光；其中，所述脉冲泵浦光的脉冲时间信息与所述量子光信号的脉冲时间信息匹配。
8.一种时域滤波方法，其特征在于，包括：
接收信号光，并将所述信号光分为第一信号光和第二信号光；
获取指示信息，根据所述指示信息生成脉冲泵浦光；
在有所述脉冲泵浦光的情况下，通过所述脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的所述第一信号光，通过所述脉冲泵浦光对所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到偏振旋转且进行第二次相位调制的所述第一信号光，并将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至第一端口；
在没有所述脉冲泵浦光的情况下，将所述没有进行相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口。
9.如权利要求8所述的时域滤波方法，其特征在于，所述接收信号光，并将所述信号光分为第一信号光和第二信号光，包括：
通过所述第二端口接收信号光；
将所述信号光分为所述第一信号光和所述第二信号光；
通过第三端口发送所述第一信号光，通过所述第四端口发送所述第二信号光；
所述将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第一端口，包括：
将通过所述第三端口接收到的所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和通过所述第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的所述第一端口；
所述将没有进行相位调制的所述第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第二端口，包括：
将通过所述第三端口接收到的没有进行相位调制的第一信号光和通过所述第四端口接收到的没有进行相位调制的第二信号光发送至所述耦合单元的所述第二端口。
10.如权利要求8或9所述的时域滤波方法，其特征在于，所述在有所述脉冲泵浦光的情况下，通过所述脉冲泵浦光对第一信号光的相位进行第一次相位调制，将进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光，通过所述脉冲泵浦光对所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光，包括：
在有所述脉冲泵浦光的情况下，对所述脉冲泵浦光和所述第一信号光进行耦合，得到第一耦合信号光；
将所述第一耦合信号光发送至介质单元，通过所述第一耦合信号光中的所述脉冲泵浦光在所述介质单元对所述第一耦合信号光中的第一信号光的相位进行第一次相位调制，得到进行第一次相位调制的第一信号光和所述脉冲泵浦光耦合的第二耦合信号光；
将所述第二耦合信号光中进行第一次相位调制后的第一信号光的偏振旋转90度，得到所述进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光与所述脉冲泵浦光耦合的第三耦合信号光；
将所述第三耦合信号光发送至所述介质单元，通过所述第三耦合信号光中的所述脉冲泵浦光在所述介质单元对所述第三耦合信号光中的进行第一次相位调制且偏振旋转的第一信号光的相位进行第二次相位调制，得到进行第二次相位调制且偏振旋转的第一信号光和所述脉冲泵浦光耦合的所述第四耦合信号光；
对第四耦合信号光解复用，得到所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光。
11.如权利要求10所述的时域滤波方法，其特征在于，所述在没有所述脉冲泵浦光的情况下，将没有进行相位调制的所述第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第二端口之前，还包括：
在没有所述脉冲泵浦光的情况下，将所述第一信号光的偏振旋转90度，得到所述没有进行相位调制的所述第一信号光。
12.如权利要求8、9或11任一权利要求所述的时域滤波方法，其特征在于，所述将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第一端口，包括：
将所述第二信号光的偏振旋转90度，得到所述没有进行相位调制的第二信号光；将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述第一端口；
所述将没有进行相位调制的所述第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第二端口，包括：
将所述第二信号光的偏振旋转90度，得到所述没有进行相位调制的第二信号光；将没有进行相位调制的所述第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述第二端口。
13.如权利要求8、9或11任一权利要求所述的时域滤波方法，其特征在于，所述将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和没有进行相位调制的所述第二信号光发送至第一端口，包括：
将所述第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将所述第一次衰减后第二信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将所述进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到所述没有进行相位调制的第二信号光，将所述偏振旋转且进行第二次相位调制的第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述第一端口；
所述将没有进行相位调制的所述第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至第二端口，包括：
将所述第二信号光进行第一次衰减，得到第一次衰减后第二信号光；将所述第一次衰减后第二信号光的偏振旋转90度，得到进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光；将所述进行第一次衰减且偏振旋转的第二信号光进行衰减，得到所述没有进行相位调制的第二信号光，将没有进行相位调制的所述第一信号光和所述没有进行相位调制的第二信号光发送至所述第二端口。
14.如权利要求8、9或11任一权利要求所述的时域滤波方法，其特征在于，所述信号光为量子光信号，所述第一信号光为第一量子光信号，所述第二信号光为第二量子光信号；所述第一端口连接量子光信号接收机；
所述获取指示信息，根据所述指示信息生成脉冲泵浦光，包括：
接收同步光信号；
根据所述同步光信号确定所述指示信息；其中，所述指示信息指示出所述量子光信号的脉冲时间信息；
根据所述指示信息生成所述脉冲泵浦光；其中，所述脉冲泵浦光的脉冲时间信息与所述量子光信号的脉冲时间信息匹配。
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