一种对混合光源进行分离的方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例涉及光电技术领域，具体涉及一种对混合光源进行分离的方法和装置。一种对混合光源进行分离的方法，混合光源包括两个波长不同的光源；分光设备包括一维光栅和一维光子晶体；所述方法包括：将混合光源对分光设备进行垂直照射；混合光源沿着分光设备中从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧射出第一目标波长的光源。将混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧射出第二目标波长的光源；通过本申请提供的方法，实现了两个相反方向上的单向透射，并且实现了分光。

A method and device for separating mixed light source

【技术实现步骤摘要】
一种对混合光源进行分离的方法和装置
本专利技术实施例涉及光电
，具体涉及一种对混合光源进行分离的方法和装置。
技术介绍
全光二极管是通过采用特殊的光学材料或借助特定的光学效应打破光传输的时间反演对称性，或者打破空间传播对称性使得光信号在一个方向上通过，而在相反的方向则很少或基本不通过的，类似集成电路中的电二极管，是实现光计算、光互联和超快信息处理的关键元件。全光二极管既可以在非互易系统中实现，又可以在互易系统中实现，但是就目前而言，不论是哪个系统，对于一个固定的光学结构，它只能在一个方向上单向透射。当入射光从相反的方向上入射时，这个相反的方向上不会出现单透效果。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种对混合光源进行分离的方法和装置，用以实现双向单透。为实现上述目的，本专利技术实施例主要提供如下技术方案：第一方面，本专利技术实施例提供了一种对混合光源进行分离的方法，包括：将包括两个不同波长的混合光源分别从分光设备的两个完全相反的方向照射，以实现混合光源的分离。进一步地，混合光源包括两个波长不同的光源；分光设备包括光栅和光子晶体；所述方法包括：将混合光源对分光设备进行照射；混合光源沿着分光设备中从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧射出第一目标波长的光源；将混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧射出第二目标波长的光源。进一步地，所述光子晶体的结构满足产生一个光子带隙，所述第一目标波长和第二目标波长在所述带隙的范围内；所述光子晶体中间设置有一个缺陷层，所述缺陷层该能够产生一个缺陷模共振。进一步地，混合光源至少包括第一光源和第二光源；第一光源和第二光源的波长不同；所述方法包括：将混合光源照射到分光设备上；如果混合光源沿着从光栅侧到光子晶体的方向垂直照射；则第一光源射出；如果混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；则第二光源射出。进一步地，所述方法还包括：调节光子晶体的缺陷层的厚度以使得光子晶体在第二目标波长处达到缺陷模共振；以及调节光栅的厚度使得从光栅侧垂直入射时衍射0级的能量为0；将混合光源对调节后的分光设备沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；则从光栅侧射出第二目标波长的光源；将混合光源对调节后的分光设备沿着从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧没有第二目标波长的光源射出。进一步地，所述方法还包括：调节分光设备中的光栅的周期以满足光子晶体层发生波导模式共振所需的波矢匹配条件；将混合光源对调节后的分光设备沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧没有第一目标波长的光源射出；将混合光源对调节后的分光设备沿着从光栅到光子晶体的方向垂直照射；从光子晶体侧射出第一目标波长的光源。第二方面，本专利技术实施例提供了一种对光源进行分离的设备，包括光子晶体和光栅；混合光源包括两个波长不同的光源；当光子晶体一侧接收混合光源的垂直照射时，从光栅侧射出第二目标波长的光源；当光栅一侧接收混合光源的垂直照射时，从光子晶体侧射出第一目标波长的光源。进一步地，光子晶体包括缺陷层；光子晶体的缺陷层的厚度可调；调节光子晶体的缺陷层的厚度以使得光子晶体在第二目标波长处达到缺陷模共振；以及调节光栅的厚度使得从光栅侧垂直入射时衍射0级的能量为0；当混合光源从光子晶体侧垂直入射时，从光栅侧射出第二目标波长的光源；第二目标波长为1.536μm。进一步地，光栅的周期可调；调节光栅的周期以使得光子晶体层达到导模共振的条件；从光栅侧垂直入射混合光源；从光子晶体侧射出第一目标波长的光源；进一步地，第一目标波长为1.522μm。第三方面，本专利技术实施例提供了一种全光二极管，包括上述的光源进行分离的设备。本专利技术实施例提供的技术方案至少具有如下优点：本专利技术实施例提供的对混合光源进行分光的方法和装置，将混合光源从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧射出第一目标波长的光源。将混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧射出第二目标波长的光源。实现了双向透射，并且实现了分光。附图说明图1为本专利技术实施例提供的一种对混合光源进行分离的方法流程图；图2a为本专利技术实施例提供的一种分光设备的结构示意图；图2b为本专利技术实施例提供的两个方向上垂直入射时的透射谱示意图；图2c为本专利技术实施例提供的双向单透示意图；图2d为本专利技术实施例提供的两个波长处的透射光在远场沿衍射角度的分布图；图3为本专利技术实施例提供的缺陷层厚度的改变对两个单透工作波长的调制作用示意图；图4为本专利技术实施例提供的光栅周期的改变对两个单透工作波长的调制作用示意图。具体实施方式以下由特定的具体实施例说明本专利技术的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本专利技术的其他优点及功效。以下描述中，为了说明而不是为了限定，提出了诸如特定系统结构、接口、技术之类的具体细节，以便透彻理解本专利技术。然而，本领域的技术人员应当清楚，在没有这些具体细节的其它实施例中也可以实现本专利技术。在其它情况中，省略对众所周知的系统、电路以及方法的详细说明，以免不必要的细节妨碍本专利技术的描述。全光二极管是通过采用特殊的光学材料或借助特定的光学效应打破光传输的时间反演对称性，或者打破空间传播对称性使得光信号在一个方向上通过，而在相反的方向则很少或基本不通过的，类似集成电路中的电二极管，是实现光计算、光互联和超快信息处理的关键元件。全光二极管既可以在非互易系统中实现，又可以在互易系统中实现，但是现有技术中，不论是哪个系统，对于一个固定的光学结构，它只能在一个方向上单向透射。当入射光从相反的方向上入射时，这个相反的方向上不会出现单透效果。基于此，本申请提出了一种对混合光源进行分离的方法，该方法包括：将包括两个不同波长的混合光源分别从分光设备的两个完全相反的方向照射，以实现混合光源的分离。在一种实施方式中，混合光源包括两个波长不同的光源；分光设备包括光栅和光子晶体；参见附图1，所述方法包括：步骤S101，将混合光源对分光设备进行照射时；混合光源沿着分光设备中从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧射出第一目标波长的光源；步骤S102，将混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧射出第二目标波长的光源。本专利技术的方法将混合光从两个方向垂直照射时，分别实现了单透；实现了分光的功能。关于该设备的结构，具体参见附图2中的(a)；该结构包括：一维光子晶体共N＝19层，由硅和二氧化硅交替组成，其中最中间层为缺陷层。其中硅层、二氧化硅层和缺陷层的厚度分别为h1＝0.685μm，h2＝1.290μm，L＝2.105μm。该结构参数的选择使得光子晶体在入射波长在1.46μm到1.56μm的范围内处于光子晶本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种对混合光源进行分离的方法，其特征在于，将包括两个不同波长的混合光源分别从分光设备的两个完全相反的方向照射，以实现混合光源的分离。/n

【技术特征摘要】
1.一种对混合光源进行分离的方法，其特征在于，将包括两个不同波长的混合光源分别从分光设备的两个完全相反的方向照射，以实现混合光源的分离。


2.如权利要求1所述的对混合光源进行分离的方法，其特征在于，混合光源包括两个波长不同的光源；分光设备包括光栅和光子晶体；
所述方法包括：
将混合光源对分光设备进行照射时；
混合光源沿着分光设备中从光栅到光子晶体的方向垂直照射；则从光子晶体侧射出第一目标波长的光源；
将混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；从光栅侧射出第二目标波长的光源。


3.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述光子晶体的结构满足产生一个光子带隙，所述第一目标波长和第二目标波长在所述带隙的范围内；所述光子晶体中间设置有一个缺陷层，所述缺陷层能够产生一个缺陷模共振。


4.如权利要求2所述的方法，其特征在于，混合光源至少包括第一光源和第二光源；第一光源和第二光源的波长不同；
所述方法包括：
将混合光源照射到分光设备上；
如果混合光源沿着从光栅侧到光子晶体的方向垂直照射；则第一光源射出；
如果混合光源沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；则第二光源射出。


5.如权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
调节光子晶体的缺陷层的厚度以使得光子晶体在第二目标波长处达到缺陷模共振；在光子晶体缺陷模共振的频率处，以及调节光栅的厚度使得从光栅侧垂直入射时衍射0级的能量为0；
将混合光源对调节后的分光设备沿着从光子晶体到光栅的方向垂直照射；则从光栅侧射出第二目标波长的光源；
将混合光源对调节后的分光设备沿着从光栅到...

【专利技术属性】
技术研发人员：高华，郑志远，董爱国，黄昊翀，
申请(专利权)人：中国地质大学北京，
类型：发明
国别省市：北京;11