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基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件制造技术

技术编号:21452837 阅读:32 留言:0更新日期:2019-06-26 04:26
一种基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,包括激发光路单元、探测光路单元、有机聚合物薄膜和探测单元;激发光路单元和探测光路单元设置于有机聚合物薄膜的前端,探测单元设置于有机聚合物薄膜的后端;激发光路单元包括依次设置的第一起偏器、第二起偏器、第一玻片、第一光阑、第一扩束器和第一分束器;探测光路单元包括依次设置的探测光源、第三起偏器、第四起偏器、第二玻片、第二光阑、第二扩束器、第二分束器和吸收黑体;探测单元包括依次设置的检偏器、滤光器、衰减器和探测器。如此,就使得所述全光波导器件对信号光的控制变的更简单和更方便。

【技术实现步骤摘要】
基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件
本专利技术涉及全光波导器件技术,特别是涉及一种基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件。
技术介绍
本专利技术直接关联未来全光网络中最期待突破的技术——光控光技术。光子技术擅长信息传输,并具有宽带、大容量和并行处理等优点,因而光通讯取代电通讯是现代通讯的发展趋势。全光网络是指在光层直接完成网络通信的所有功能,即在光域直接进行信号的存储、传输与节点交换处理等。“光控光”技术就是全光网络中信号交换处理技术,是未来全光网的核心技术。传统的电光开关的光-电-光转换处理技术大大限制了波分复用技术的优越性,使网络节点乃至网络的吞吐量变小,形成“电子瓶颈”。光子技术最后胜利的标志就是攻下电子技术的最后堡垒,即用“光控光”技术代替现有的电子开关技术。光感应光波导即全光波导,是一种重要的“光控光”方式。传统光波导是基于折射定律的介质光波导。其中光纤就是利用光以大入射角从折射率高的介质入射到折射率低的介质中时,会发生全反射,把光线束缚在折射率较高的纤芯中传播。基于类似原理的二维平面光波导和一维条状波导的制作工艺也都已成熟。渐变波导使光束在折射率的渐变的介质中发生连续偏折、光束扩张或收缩。介质光波导是不可变波导。光感应光波导,即全光波导,是指由控制光通过非线性效应在材料中感应出与光强分布相关的非线性折射率梯度,进而引导信号光的传播。通过改变控制光的光强可改变信号光的传播,因而这是一种可控光波导。全光网络中离不开可控光波导。光折变光波导、光感应光子晶体都是目前最热门的全光波导。目前全光波导器件通常使用全光波导进行控制。但以往的全光波导器件仅仅利用控制光的强度信息,都没有利用到光的偏振信息。因为非线性效应指的是材料的折射率改变与光强相关,而与光的偏振态是没有关系的。光的强度,波长,偏振态是光的基本属性。光的偏振态在光子器件中可以得到充分的利用,在日常生活中也有重要应用。如电子表的液晶显示用到了偏振光;在摄影镜头前加上偏振镜能消除反光;摄影时使用偏振片能控制天空亮度,可使蓝天变暗;能使用偏振镜看立体电影;驾驶员使用偏振片可防止夜晚对面车灯晃眼等等。但这些都是偏振信息在线性领域的应用。至今还很少见光学非线性的偏振相关性的报道。专利技术人对有机材料的异构化光化学过程进行了一系列卓有成效的研究,取得了重要的理论成果。本专利技术采用有机聚合物光学材料,其波导的物理机制是异构化光化学过程引起的非线性效应。首次发现,在异构化光化学过程相关的非线性效应不仅是光强相关的,而且与光的偏振态相关。并且这种偏振相关性既表现在信号光自感应非线性的偏振相关性,也表现在信号光非线性效应对控制光的偏振相关性。光感应光波导中,如果全光波导器件能同时利用光强信息及偏振信息,将更容易控制信号光的传播(例如使光束自陷即获得孤子态),这样能更精确地对全光开光的信号光实施控制。这将是一个全新的“光控光”方案。
技术实现思路
本专利技术的目的是克服现有技术中的不足之处,提供一种能够满足实用指标的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,包括:激发光路单元、探测光路单元、有机聚合物薄膜和探测单元;所述激发光路单元和所述探测光路单元设置于所述有机聚合物薄膜的前端,所述探测单元设置于所述有机聚合物薄膜的后端;所述激发光路单元包括依次设置的激发光源、第一起偏器、第二起偏器、第一玻片、第一光阑、第一扩束器和第一分束器;所述探测光路单元包括依次设置的探测光源、第三起偏器、第四起偏器、第二玻片、第二光阑、第二扩束器、第二分束器和吸收黑体;所述探测单元包括依次设置的检偏器、滤光器、衰减器和探测器。在其中一个实施例中,所述激发光源为波长514.5nm的可见激光器。在其中一个实施例中,所述探测光源为波长632.8nm的氦氖激光器。在其中一个实施例中,所述第一扩束器为开普勒式扩束器或伽利略式扩束器。在其中一个实施例中,所述第一扩束器包括依次设置的第一凹透镜和第一凸透镜。在其中一个实施例中,在所述第一凸透镜和所述第一分束器之间还设置了第二凸透镜。在其中一个实施例中,所述第二扩束器包括第二凹透镜和第三凸透镜。在其中一个实施例中,在所述第二凸透镜和所述第二分束器之间还依次设置有薄玻片和第四凸透镜。在其中一个实施例中,所述有机聚合物薄膜为偶氮苯聚合物薄膜。在其中一个实施例中,所述探测器的后端用于与处理终端电连接,所述处理终端用于得到开关频率信息,调制深度信息和透射信号光峰值信息。上述基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,能够使得所述全光波导器件对信号光的控制变的更简单和更方便。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案,下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍,应当理解,以下附图仅示出了本专利技术的某些实施例,因此不应被看作是对范围的限定,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相关的附图。图1为本专利技术一实施方式的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件的结构示意图;图2为本专利技术一实施方式的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件的结构示意图;图3为本专利技术一实施方式的有机聚合物全光波导器件原理图;图4为本专利技术一实施方式的控制光偏振态对信号光传播的控制效果示意图;图5为本专利技术一实施方式的自感应光波导原理图;图6为本专利技术一实施方式的自感应光波导中信号光偏振态对信号光传播的控制效果示意图;图7为本专利技术一实施方式的入射面(a)和出射面处(b-e)暗结图像示意图;图8为本专利技术一实施方式的信号-偏振双偏振光波导及双偏振光作用下异构化光学空间孤子的原理装置的结构示意图;图9为一实施方式的信号光和控制光不同偏振角对应的偏振椭圆控制效果示意图。具体实施方式为了便于理解本专利技术,下面将参照相关附图对本专利技术进行更全面的描述。附图中给出了本专利技术的较佳实施方式。但是,本专利技术可以以许多不同的形式来实现,并不限于本文所描述的实施方式。相反地,提供这些实施方式的目的是使对本专利技术的公开内容理解的更加透彻全面。需要说明的是,当元件被称为“固定于”另一个元件,它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件,它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的,并不表示是唯一的实施方式。除非另有定义,本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本专利技术的
的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本专利技术的说明书中所使用的术语只是为了描述进一步地实施方式的目的,不是旨在于限制本专利技术。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。请一并参阅图1及图2,基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件包括激发光路单元1、探测光路单元2、有机聚合物薄膜3和探测单元4;所述激发光路单元1和探测光路单元2设置于所述有机聚合物薄膜3的前端;所述有机聚合物薄膜3的后端设置所述探测单元4。请参阅图2,激发光路单元1包括依次设置的激发光源101、第一起偏器102、第二起偏器103、第一玻片104、第一光阑105、第一扩束器1本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,其特征在于,包括:激发光路单元、探测光路单元、有机聚合物薄膜和探测单元;所述激发光路单元和所述探测光路单元设置于所述有机聚合物薄膜的前端,所述探测单元设置于所述有机聚合物薄膜的后端;所述激发光路单元包括依次设置的激发光源、第一起偏器、第二起偏器、第一玻片、第一光阑、第一扩束器和第一分束器;所述探测光路单元包括依次设置的探测光源、第三起偏器、第四起偏器、第二玻片、第二光阑、第二扩束器、第二分束器和吸收黑体;所述探测单元包括依次设置的检偏器、滤光器、衰减器和探测器。

【技术特征摘要】
1.一种基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,其特征在于,包括:激发光路单元、探测光路单元、有机聚合物薄膜和探测单元;所述激发光路单元和所述探测光路单元设置于所述有机聚合物薄膜的前端,所述探测单元设置于所述有机聚合物薄膜的后端;所述激发光路单元包括依次设置的激发光源、第一起偏器、第二起偏器、第一玻片、第一光阑、第一扩束器和第一分束器;所述探测光路单元包括依次设置的探测光源、第三起偏器、第四起偏器、第二玻片、第二光阑、第二扩束器、第二分束器和吸收黑体;所述探测单元包括依次设置的检偏器、滤光器、衰减器和探测器。2.根据权利要求1所述的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,其特征在于,所述激发光源为波长514.5nm的可见激光器。3.根据权利要求1所述的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,其特征在于,所述探测光源为波长632.8nm的氦氖激光器。4.根据权利要求3所述的基于协同利用偏振信息和强度信息的全光波导器件,其特征在于,所述第一扩束器为开普勒...

【专利技术属性】
技术研发人员:梁检初
申请(专利权)人:惠州学院
类型:发明
国别省市:广东,44

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