光束路由設備和方法技術

本發明專利技術涉及用于采用全息攝影技術路由電信設備中的光束的方法和設備，尤其是通過在硅上液晶(LCOS)裝置上顯示的開諾全息圖的方式。因此，我們描述的光束路由設備包括：接收輸入光束的至少一個光學輸入；多個光學輸出；在所述光學輸入和所述光學輸出之間的光路上的空間光調制器(SLM)；和用于所述SLM的驅動器，以在所述SLM上顯示開諾全息圖，從而將所述輸入光束衍射成包括多個衍射級的輸出光束，其中，所述衍射級中被路由的一個被引至至少一個選定的所述光學輸出；其中所述設備配置成修改所述輸出光束的波前從而減少所述輸出光束至所述選定的光學輸出的耦合；并且，其中所述開諾全息圖適于補償所述波前修改以補償所述減少的耦合，并因而減少來自所述輸入光束的其它衍射光至所述光學輸出中除了所述至少一個選定的光學輸出之外的其它光學輸出的耦合。

【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】【專利摘要】本專利技術涉及用于采用全息攝影技術路由電信設備中的光束的方法和設備，尤其是通過在硅上液晶(LCOS)裝置上顯示的開諾全息圖的方式。因此，我們描述的光束路由設備包括：接收輸入光束的至少一個光學輸入；多個光學輸出；在所述光學輸入和所述光學輸出之間的光路上的空間光調制器(SLM)；和用于所述SLM的驅動器，以在所述SLM上顯示開諾全息圖，從而將所述輸入光束衍射成包括多個衍射級的輸出光束，其中，所述衍射級中被路由的一個被引至至少一個選定的所述光學輸出；其中所述設備配置成修改所述輸出光束的波前從而減少所述輸出光束至所述選定的光學輸出的耦合；并且，其中所述開諾全息圖適于補償所述波前修改以補償所述減少的耦合，并因而減少來自所述輸入光束的其它衍射光至所述光學輸出中除了所述至少一個選定的光學輸出之外的其它光學輸出的耦合。【專利說明】
本專利技術涉及用于采用全息技術在電信設備中路由光束的方法和設備。本專利技術的多個方面涉及在硅上液晶(LCOS)裝置上顯示開諾全息圖。
技術介紹
電信中涉及全息攝影技術、特別是開諾全息圖(相位全息圖)的使用的背景現有技術可以在 US5, 617，227、US5, 416，616、W003 / 021341、US7, 457，547、US7, 174，065、GB2, 350, 961A、GB2, 456，170A、US2006 / 0067611 “波長選擇可重構光學交叉連接(Wavelength Selective Reconfigurable Optical Cross-connect)” 中找到，并且W02007 / 131649 “形成圖像的方法和圖像投影裝置(Method of Forming An ImageAnd Image Projection Device) ”描述了一種形成圖像的方法,包括提供用于將各自的相移分給入射波前的不同區域的裝置，其中相移在重放場中導致圖像，并且造成零階光被聚焦到重放場和裝置之間的區域。進一步的背景還可以在D.Gil-Leyva、B.Robertson、T.D.Wilkinson、C.J.Henderson的“利用誤差擴散算法在自適應自由空間光學互連中的象差校正(Aberration correction in an adaptive free-space optical interconnectwith an error diffusion algoritbn) ” (APPLIED OPTICS, pp.3782 / 第 45 卷第 16 號 /2006 年6 月 I 日)、Α.A.NeiI,M.J.Booth, and T.WiIson在 J.0pt.Soc.Am.A, 17，1098 (2000)的“新形式波前傳感器:理論分析(New modal waveffont sensor:a theoreticalanalysis) ”( ()、Gil Leyva Zambada D.的劍橋大學博士學位論文(http: / / search.lib.cam.ac.uk / ? itemid= I depfacaedb I 565372)第 7 章的“自適應光學自由空間互連的全息波前優化(Holographic wave front optimisation on an adaptive opticalfree-space interconnect) ”、以及 ff.A.Crossland、1.G.Manolis、Μ.M.Redmond、K.L.Tan、T.D.ffilkinson>M.J.Hohnes>T.R.Parker>H.H.Chu>J.Croucher>V.A.Handerek、S.T.Warr>B.Robertson、1.G.Bonas> R..Franklin、C.Stace、H.J.White、R.A.Woolley 和 G.Henshall在 J.Lightwave Techn.18，1845 (2000)的“全息光學切換:ROSES 不教器(Holographicoptical switching:the ROSES demonstrator)，，()中找到。前面所描述的用于在基于LCOS開關中將光學輸入束偏轉至輸出光纖的光柵圖案具有來自插入損耗和串擾的缺陷，原因在于在制造完美SLM和播放理想相位圖時的各種限制。這導致主要能量被衍射成不需要的衍射級。這部分地由于液晶材料的非理想響應，并且在我們平行的2011年2月16日遞交的第1102715.8號UK專利申請中解決了這一具體的問題。基于我們稱作波前編碼的技術，我們現在描述一種旨在減輕串擾的技術。
技術實現思路
因此，根據本專利技術，提供了一種光束路由設備，包括:接收輸入光束的至少一個光學輸入；多個光學輸出；在所述光學輸入和所述光學輸出之間的光路上的空間光調制器(SLM)；以及用于所述SLM的驅動器，在所述SLM上顯示開諾全息圖，從而將所述輸入光束衍射成包括多個衍射級的輸出光束，其中，將所述衍射級中被路由的一個衍射級導弓I至至少一個選定的所述光學輸出；其中所述設備配置為修改所述輸出光束的波前從而減少所述輸出光束至所述選定的光學輸出的耦合；并且，其中所述開諾全息圖適于補償所述波前修改以補償所述減少的耦合，并因而減少來自所述輸入光束的其它衍射光至所述光學輸出中除了所述至少一個選定的光學輸出之外的其它光學輸出的耦合。籠統地說，在此技術的實施例中，我們有目的地將諸如散焦之類的象差引入光學系統，所述象差以預定的方式使波前失真。接著，對顯示在SLM上的開諾全息圖進行校正，對所設計的象差進行校正。校正過程具有減少將來自輸入光束的其它衍射光耦合至其它光學輸出而非選定輸出的效果。因此，例如，校正選定衍射級(例如+1(或-1)階)的效果是減少其它衍射階耦合到其它光學輸出，尤其是在輸出被規則地間隔開以使得不想要的階會與未選定的輸出重疊的系統中。校正一個衍射級處的波前失真的數學運算具有增加用于未選定階的“象差”的效果。用于開諾全息圖的數據可以被存儲在SLM的存儲器中和/或根據需要計算。在實施例中，可以存儲一組開諾全息圖，一個開諾全息圖用于將光導引至每個光學輸出(通過線性相加可以結合開諾全息圖)。用于利用開諾全息圖校正波前的技術在Gil-Leyva等人(ibid)中描述；Blanchard和Greenaway的論文說明將光柵和透鏡相結合導致衍射級被聚焦在不同的面處，即，優化聚焦，針對具體輸出請求+1階將其他階三角(PM Blanchard和AH Greenaway在Applied optical optics386692 (1999)的“(利用失真衍射光柵的同時多平面成像simultaneous multiplane imaging with a distorted diffraction grating)，，())。然而，正如稍后所述的，不需要所有光學輸出在同一面上。雖然實施例減少了將不想要的衍射級耦合至未選定的光學輸出，更普遍地，我們描述的技術的實施例將“孔”有效地定位在選定光學輸出周圍的噪聲場。(例如利用稍后所描述的“乒乓”型算法可以實現)。由本文檔來自技高網...

【技術保護點】

【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】...

【專利技術屬性】
技術研發人員：初大平，尼爾·柯林斯，W·A·克羅斯蘭德，莫拉·M·萊德蒙德，布萊恩·羅伯遜，
申請(專利權)人：劍橋企業有限公司，
類型：
國別省市：