用于波长选择开关的校准系统技术方案

本文描述了用于波长选择开关（1）的校准系统（25）。所述开关（1）被适配用于使用可重配置硅上液晶（LCOS）空间光调制器设备（17）来沿着以阵列（3）布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束（5，7）。所述校准系统（25）包括监视器（27），用于通过所述开关（1）的至少一部分将光学监视器射束（29）投射到LCOS（17）上并且检测从LCOS（17）反射的监视器射束（29）。作为响应，系统（25）提供校准信号（33）给主动校正单元（35），所述主动校正单元（35）用于向所述轨道中的一个或多个施加校正，同时维持LCOS（17）中的恒定切换状态。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】相关申请的交叉引用本申请是序号为61/947,991、2014年3月4日提交的、名称为“用于波长选择开关的校准系统”的美国临时申请的非临时申请。序号为61/947,991的美国临时申请的全部公开内容通过引用结合于本文。
本专利技术涉及光学切换设备，并且尤其涉及用于波长选择开关的校准系统。尽管将在此特别参照该应用来描述一些实施例，但将理解的是，本专利技术并不限于这样的使用领域，并且可适用于更宽泛的情境。
技术介绍
遍及说明书对
技术介绍
的任何讨论决不应当被看作是承认这样的技术是广泛已知的或者形成本领域中的一般公知常识的部分。已经基于高度稳定的光学串开发了基于硅上液晶（LCOS）的波长选择开关（WSS）。在推动最小化WSS部件（单槽应用）的高度（轮廓）方面，存在对于降低部件的稳定性和热屏蔽的要求。先前已知的途径向光学系统中引入了光学倒置以在温度和机械偏差上维持所要求的稳定性。然而，这些途径尚不能够被扩展到更高功能性设备，诸如双重设备或高端口计数设备。一种建议的途径是着眼于使用LCOS设备的对光进行重新调整和导引的能力来克服对准方面的改变。然而，这是有问题的，因为它改变了LCOS的图像，引起诸如以下的问题：可能被不良控制的对于端口隔离的瞬时改变。在确保校准方面的困难是跨越所有操作条件有效的。在切换和衰减图像的次序方面的显著变化作为对准改变而发生，因此不受控制的次序可能作为端口隔离问题而出现。
技术实现思路
本专利技术以其优选形式的目标是提供一种用于波长选择开关的改进或替代的校准系统。根据本专利技术的第一方面，提供了一种用于波长选择开关的校准系统，所述开关被适配用于使用可重配置空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述系统包括：监视器，用于通过波长选择开关的至少一部分将光学监视器射束投射到空间光调制器上并且检测从空间光调制器设备反射的监视器射束，以及作为响应提供校准信号；以及响应于所述校准信号的主动校正单元，其用于向所述轨道中的一个或多个施加校正。优选地，相同的校正被同时施加到相应轨道中的每个。所述校正优选包括光学射束在输出端口处的预定义空间偏移。光学射束的空间偏移优选处于切换维度上，所述切换维度是由空间光调制器设备进行切换的方向。波长选择开关优选包括波长色散元件，其用于在色散维度上将光学射束进行空间色散，并且其中所述光学射束的空间偏移处于所述色散维度上。所述主动校正单元优选提供对射束切换模块的控制，所述射束切换模块包括：以多个预定义角度可倾斜的电学可控反射镜；以及光功率元件，其具有焦距f并且被放置在离阵列和反射镜两者的距离f处以将轨道的角度校正转换成阵列的维度上的对应空间偏移。所述主动校正单元优选地包括用于空间光调制器的控件，以用于选择性地修改背景斜率图像，同时维持当前的切换状态。所述波长色散元件优选是棱栅并且所述主动校正单元包括用于控制所述棱栅的温度的温度控制器。所述监视器射束优选从所述阵列中的第一监视器端口被投射并且在所述阵列中的第二监视器端口中被接收。所述第一和第二监视器端口优选是相同的端口。所述监视器射束优选被投射到所述空间光调制器的预定区域上。所述监视器优选包括：光源，用于将所述监视器射束引导到所述预定区域上；控制器，用于电学控制所述预定区域内的单元以相对于切换轨道沿着监视轨道选择性地引导所述监视器射束；以及检测器，用于检测沿着所述监视轨道引导的射束的光功率。所述光源优选产生具有预定波长的监视器射束。所述光源优选是波长锁定激光器。所述光源优选包括可调谐元件，其用于选择性地定义所述监视器射束的预定波长，所述可调谐元件优选是法布里-珀罗标准具。所述控制器优选被适配为：跨越所述预定区域内的单元的至少一个子集应用第一和第二斜坡导引图像以将处于相应的第一和第二角度的光学监视器射束反射到所述检测器；以及在由所述检测器检测到处于所述第一和第二角度的所述光学监视器射束的光功率水平时，基于所述光功率水平中的差异来产生所述监视器射束。所述预定区域优选位于所述空间光调制器的外围区域中。所述空间光调制器优选是LCOS设备。所述主动校正单元优选向所述一个或多个轨道施加校正，同时维持所述空间光调制器中的恒定切换状态。根据本专利技术的第二方面，提供了一种用于波长选择开关的校准方法，所述开关被适配用于使用可重配置空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述方法包括：通过所述波长选择开关的至少一部分将光学监视器射束投射到所述空间光调制器上；检测从所述空间光调制器设备反射的监视器射束，并且作为响应，提供校准信号；以及响应于所述校准信号，向所述轨道中的一个或多个施加校正，同时维持所述空间光调制器中的恒定切换状态。根据本专利技术的第三方面，提供了一种用于波长选择开关的监视器设备，所述开关被适配用于使用可重配置液晶空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述监视器包括：监视器，用于监视所述光学射束中的一个或多个光学射束的预定特性；以及响应于所述监视器的主动反馈控制器，用于同时校正以下中的多于一个：射束对准、波长位置和液晶光学闪烁。根据本专利技术的第四方面，提供了一种用于波长选择开关的监视方法，所述开关被适配用于使用可重配置液晶空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述方法包括：监视所述光学射束中的一个或多个光学射束的预定特性；以及响应于所述监视，同时校正以下中的多于一个：射束对准、波长位置和液晶光学闪烁。根据本专利技术的第五方面，提供了一种光学系统，包括：一个或多个输入端口，用于将输入光学射束投射到所述系统中；空间光调制器，包括多个单元，每个单元在多个预定义状态之一下独立地可电学驱动，用于连同其他单元一起，将所述光学射束衍射成至少零衍射级和更高的衍射级并且沿着预定轨道选择性地导引所述衍射级；监视器，用于检测一个或多个衍射级的轨道；以及一个或多个输出端口，用于接收预定的衍射级。所述空间光调制器优选响应于由所述监视器发出的监视器信号以便对于另一光学射束的衍射级来选择性调整第一光学射束的一个或多个衍射级的轨道。所述空间光调制器优选响应于由所述监视器发出的监视器信号以便在一个或多个输出端口处并置（collocate）针对多于一个光学射束的衍射级。根据本专利技术的第六方面，提供了一种光纤座架，包括：底座，具有二维上表面；以及布置于所述底座的所述上表面中的多个V形沟槽，每个V形沟槽被适配用于接纳光纤，所述沟槽在第一维度上被间隔开并且在垂直于所述第一维度的第二维度上彼此平行地延伸；其中所述沟槽在第一维度上绕着中心轴对称布置并且在第一维度上在预定光纤对之间的间隔是不同的。所述沟槽的第一子集优选在第一维度上被间隔开第一距离，并且所述沟槽的第二子集在第二维度上被间隔开第二距离。所述第一距离优选是250µm。所述第二距离优选是375µm。所述光纤座架优选包括用于接纳多达二十条光纤的二十个沟槽。所述中心轴优选位于距最近的相邻光纤500µm。根据本专利技术的第七方面，提供了一种用于监视像素化光学定相阵列结构的操作的校准系统，所述系统包括：第一激光器，用于将参考信号投射到所述像素化光学定相阵列结构的一部分上，传感器，用于监视本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于波长选择开关的校准系统，所述开关被适配用于使用可重配置空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述系统包括：监视器，用于通过波长选择开关的至少一部分将光学监视器射束投射到空间光调制器上，并且检测从空间光调制器设备反射的监视器射束，以及作为响应提供校准信号；以及响应于所述校准信号的主动校正单元，其用于向所述轨道中的一个或多个施加校正。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.03.04 US 61/9479911.一种用于波长选择开关的校准系统，所述开关被适配用于使用可重配置空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述系统包括：监视器，用于通过波长选择开关的至少一部分将光学监视器射束投射到空间光调制器上，并且检测从空间光调制器设备反射的监视器射束，以及作为响应提供校准信号；以及响应于所述校准信号的主动校正单元，其用于向所述轨道中的一个或多个施加校正。2.根据权利要求1的校准系统，其中同时向相应轨道中的每一个施加相同的校正。3.根据权利要求1的校准系统，其中所述校正包括在输出端口处的光学射束的预定义空间偏移。4.根据权利要求3的校准系统，其中所述光学射束的空间偏移处于切换维度上，所述切换维度是由空间光调制器设备进行切换的方向。5.根据权利要求3的校准系统，其中所述波长选择开关包括波长色散元件，其用于在色散维度上将光学射束进行空间色散，并且其中所述光学射束的空间偏移处于所述色散维度上。6.根据权利要求1的校准系统，其中所述主动校正单元提供对射束切换模块的控制，所述射束切换模块包括：以多个预定义角度可倾斜的电学可控反射镜；以及光功率元件，其具有焦距f并且被放置在离阵列和反射镜两者的距离f处，以将轨道的角度校正转换成阵列的维度上的对应空间偏移。7.根据权利要求1的校准系统，其中所述主动校正单元包括用于空间光调制器的控件，以用于选择性地修改背景斜率图像，同时维持当前的切换状态。8.根据权利要求5的校准系统，其中所述波长色散元件是棱栅并且所述主动校正单元包括用于控制所述棱栅的温度的温度控制器。9.根据权利要求1的校准系统，其中所述监视器射束从所述阵列中的第一监视器端口被投射并且在所述阵列中的第二监视器端口中被接收。10.根据权利要求9的校准系统，其中所述第一和第二监视器端口是相同的端口。11.根据权利要求1的校准系统，其中所述监视器射束被投射到所述空间光调制器的预定区域上。12.根据权利要求11的校准系统，其中所述监视器包括：光源，用于将所述监视器射束引导到所述预定区域上；控制器，用于电学控制所述预定区域内的单元以相对于切换轨道沿着监视轨道选择性地引导所述监视器射束；以及检测器，用于检测沿着所述监视轨道引导的射束的光功率。13.根据权利要求12的校准系统，其中所述光源产生具有预定波长的监视器射束。14.根据权利要求13的校准系统，其中所述光源是波长锁定激光器。15.根据权利要求14的校准系统，其中所述光源包括可调谐元件，其用于选择性定义所述监视器射束的预定波长。16.根据权利要求15的校准系统，其中所述可调谐元件是法布里-珀罗标准具。17.根据权利要求12的校准系统，其中所述控制器被适配为：跨越所述预定区域内的单元的至少一个子集应用第一和第二斜坡导引图像，以将处于相应的第一和第二角度的光学监视器射束反射到所述检测器；以及在由所述检测器检测到处于所述第一和第二角度的所述光学监视器射束的光功率水平时，基于所述光功率水平中的差异来产生所述监视器射束。18.根据权利要求12的校准系统，其中所述预定区域位于所述空间光调制器的外围区域中。19.根据权利要求1的校准系统，其中所述空间光调制器是LCOS设备。20.根据权利要求1的校准系统，其中所述主动校正单元向所述一个或多个轨道施加校正，同时维持所述空间光调制器中的恒定切换状态。21.一种用于波长选择开关的校准方法，所述开关被适配用于使用可重配置空间光调制器设备来沿着以阵列布置的输入和输出端口之间的相应轨道动态地切换光学射束，所述方法包括：通过所述波长选择...

【专利技术属性】
技术研发人员：SJ弗里斯肯，
申请(专利权)人：菲尼萨公司，
类型：发明
国别省市：美国;US