一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置及方法制造方法及图纸

本申请涉及一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置及方法，包括光纤准直器阵列、虚拟成像相位阵列、第一Y方向透镜、X方向透镜和空间光相位调制器，光纤准直器阵列将光纤中的光束转换成空间光，虚拟成像相位阵列对空间光进行反射，以形成多个虚拟源，第一Y方向透镜对各个虚拟源按照波长大小进行分离，并输出不同波长的空间光，X方向透镜将第一Y方向透镜输出的空间光进行汇聚，空间光相位调制器接收X方向透镜汇聚的空间光，对空间光进行切换和光束整形处理，并将处理后的空间光返回至光纤准直器阵列的不同端口。本申请可以提高光谱分辨率，避开衍射光栅密集刻线工艺问题，并能很好的解决衍射性能难以提升、成本过高的问题。成本过高的问题。成本过高的问题。

【技术实现步骤摘要】
一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置及方法


[0001]本申请涉及光通信
，特别涉及一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置及方法。

技术介绍

[0002]由于生产工艺的限制，高光谱分辨率、低损耗的近红外光栅只能做到1000line/mm(线/毫米)左右，这大大限制了高精度波束发生器的制造，为了解决上述限制，可以采用阵列波导光栅(ArrayedWaveguide Grating，AWG)，但是阵列波导光栅往往会损失波长范围，并带来严重的插损。
[0003]灵活光谱成形器能够对输入的宽谱光信号进行光谱宽度、强度进行灵活调制。但是，传统的灵活光谱成形器通常只具有大于15GHz 的分辨率，这主要是由衍射光栅的有限角色散引起的。传统的衍射光栅因为工艺技术问题，已经达到瓶颈，更密集的刻线需要的成本也极高。

技术实现思路

[0004]本申请实施例提供一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置及方法，可以提高光谱分辨率，避开衍射光栅密集刻线工艺问题，并能很好的解决衍射性能难以提升、成本过高的问题。
[0005]第一方面，提供了一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其包括：
[0006]光纤准直器阵列，其用于将光纤中的光束转换成空间光；
[0007]虚拟成像相位阵列，其用于对空间光进行反射，以形成多个虚拟源；
[0008]第一Y方向透镜，其用于对各个虚拟源按照波长大小进行分离，并输出不同波长的空间光；
[0009]X方向透镜，其用于将所述第一Y方向透镜输出的空间光进行汇聚，其中X方向与Y方向互相垂直；
[0010]空间光相位调制器，其用于接收所述X方向透镜汇聚的空间光，对接收的空间光进行切换和光束整形处理，并将处理后的空间光返回至所述光纤准直器阵列的不同端口。
[0011]一些实施例中，所述装置还包括第二Y方向透镜，所述第二Y 方向透镜用于将光纤准直器阵列输出的空间光进行扩束，并将扩束之后的空间光发送给所述虚拟成像相位阵列。
[0012]一些实施例中，所述装置还包括控制器，所述控制器与所述空间光相位调制器相连，并用于控制所述空间光相位调制器的硅基液晶 LCOS灰度。
[0013]一些实施例中，所有波长的空间光在所述虚拟成像相位阵列上的入射角θ均为30
°
。
[0014]一些实施例中，当所述虚拟成像相位阵列的厚度h为0.5mm、高度L为24mm时，经过所述虚拟成像相位阵列的空间光中，最大光程的空间光与最小光程的空间光之间的光程差
为0.5m，光谱分辨率为0.5GHz。
[0015]第二方面，提供了一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的方法，其包括如下步骤：
[0016]采用光纤准直器阵列，将光纤中的光束转换成空间光；
[0017]采用虚拟成像相位阵列，对空间光进行反射，以形成多个虚拟源；
[0018]采用第一Y方向透镜，对各个虚拟源按照波长大小进行分离，并输出不同波长的空间光；
[0019]采用X方向透镜，将所述第一Y方向透镜输出的空间光进行汇聚，其中X方向与Y方向互相垂直；
[0020]采用空间光相位调制器，接收所述X方向透镜汇聚的空间光，对接收的空间光进行切换和光束整形处理，并将处理后的空间光返回至所述光纤准直器阵列的不同端口。
[0021]一些实施例中，还包括如下步骤：采用第二Y方向透镜，将光纤准直器阵列输出的空间光进行扩束，并将扩束之后的空间光发送给所述虚拟成像相位阵列。
[0022]一些实施例中，还包括如下步骤：控制所述空间光相位调制器的硅基液晶LCOS灰度。
[0023]一些实施例中，所有波长的空间光在所述虚拟成像相位阵列上的入射角θ均为30
°
。
[0024]一些实施例中，所述虚拟成像相位阵列的厚度h为0.5mm、高度L为24mm，经过所述虚拟成像相位阵列的空间光中，最大光程的空间光与最小光程的空间光之间的光程差为0.5m，光谱分辨率为 0.5GHz。
[0025]本申请提供的技术方案带来的有益效果包括：
[0026]本申请可以提高光谱分辨率，使用虚拟成像相位阵列，可以避开衍射光栅密集刻线工艺问题，并能很好的解决衍射性能难以提升、成本过高的问题。
附图说明
[0027]为了更清楚地说明本申请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单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0028]图1为本申请实施例提供的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置的一个视角示意图；
[0029]图2为本申请实施例提供的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置的另一视角示意图。
[0030]图中：1、光纤准直器阵列；2、第二Y方向透镜；3、虚拟成像相位阵列；4、第一Y方向透镜；5、X方向透镜；6、空间光相位调制器。
具体实施方式
[0031]为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人
员在没有做出创造性劳动的前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0032]参见图1和图2所示，本申请实施例提供了一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，该装置包括光纤准直器阵列1、虚拟成像相位阵列3、第一Y方向透镜4、X方向透镜5和空间光相位调制器6，光纤准直器阵列1用于将光纤中的光束转换成空间光，虚拟成像相位阵列3用于对空间光进行反射，以形成多个虚拟源，第一Y方向透镜4用于对各个虚拟源按照波长大小进行分离，并输出不同波长的空间光，X方向透镜5用于将第一Y方向透镜4输出的空间光进行汇聚，其中X方向与Y方向互相垂直，空间光相位调制器6用于接收 X方向透镜5汇聚的空间光，对接收的空间光进行切换和光束整形处理，并将处理后的空间光返回至光纤准直器阵列1的不同端口。
[0033]具体地，参见图1和图2所示，从光纤准直器阵列1输出的空间光，经过虚拟成像相位阵列3(Virtually Imaged PhasedArray，VIPA) 的两个表面之间反射之后，产生虚拟源，从而形成相位阵列，再经过第一Y方向透镜4，被按照波长不同而分离，并输出不同波长的空间光，X方向透镜5将空间光进行汇聚，空间光相位调制器6接收被X 方向透镜5汇聚的空间光，并对接收的空间光进行切换和光束整形处理，最后将处理后的空间光返回至光纤准直器阵列1的不同端口，比如图2中，实线a是以第一入射角度入射到空间光相位调制器6的空间光，虚线b是被调制后以第一出射角度返回至光纤准直器阵列1的空间光，虚线c是被调制后以第二出射角度返回至光纤准直器阵列1 的空间光，实线a入射时的光纤准直器阵列1的端口，与虚线b和本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其特征在于，其包括：光纤准直器阵列(1)，其用于将光纤中的光束转换成空间光；虚拟成像相位阵列(3)，其用于对空间光进行反射，以形成多个虚拟源；第一Y方向透镜(4)，其用于对各个虚拟源按照波长大小进行分离，并输出不同波长的空间光；X方向透镜(5)，其用于将所述第一Y方向透镜(4)输出的空间光进行汇聚，其中X方向与Y方向互相垂直；空间光相位调制器(6)，其用于接收所述X方向透镜(5)汇聚的空间光，对接收的空间光进行切换和光束整形处理，并将处理后的空间光返回至所述光纤准直器阵列(1)的不同端口。2.如权利要求1所述的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其特征在于：所述装置还包括第二Y方向透镜(2)，所述第二Y方向透镜(2)用于将光纤准直器阵列(1)输出的空间光进行扩束，并将扩束之后的空间光发送给所述虚拟成像相位阵列(3)。3.如权利要求1所述的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其特征在于：所述装置还包括控制器，所述控制器与所述空间光相位调制器(6)相连，并用于控制所述空间光相位调制器(6)的硅基液晶LCOS灰度。4.如权利要求1所述的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其特征在于：所有波长的空间光在所述虚拟成像相位阵列(3)上的入射角θ均为30
°
。5.如权利要求1所述的提高灵活光谱成形器光谱分辨率的装置，其特征在于：当所述虚拟成像相位阵列(3)的厚度h为0.5mm、高度L为24mm时，经过所述虚拟成像相位阵列(3)的空间光中，最大光程的空间光与最小光程的空间光之间的光程差为0.5m...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘子晨，邱英，尤全，陶金，肖希，
申请(专利权)人：武汉邮电科学研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：