提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统技术方案

本发明专利技术涉及一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统，先确定空间光调制器调制形成的等效光栅对各个端口的标准相位调制深度，并根据标准相位调制深度确定以每一端口作为目标端口时的相位调制深度测试范围，进而通过测试得到每一端口对应的目标相位调制深度。最后按照每一端口对应的目标相位调制深度，控制空间光调制器进行相位调制，进而在以任一端口作为目标端口时，均可以控制空间光调制器采用目标端口对应的目标相位调制深度对目标端口对应工作波长的入射光进行相位调制，能够提高进入目标端口的目标衍射级次的衍射效率，并能够使衍射效率较高的非目标衍射级次落在其他非目标端口之外，从而能够显著提高波长选择开关端口的隔离度。长选择开关端口的隔离度。长选择开关端口的隔离度。

【技术实现步骤摘要】
提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统


[0001]本专利技术涉及光学通信
，特别是涉及一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统。

技术介绍

[0002]在光学通信领域，通信器件对通信系统的性能起着至关重要的作用。波长选择开关是光学通信系统中的关键通信器件，其核心器件为空间光调制器。在波长选择开关进行波长选择进入各个端口的过程中，除入射进入目标端口的目标衍射级次外，不可避免地会出现相对较大的若干个非目标衍射级次，且其级次通常与目标衍射级次接近，容易进入非目标端口，当非目标衍射级次进入非目标端口时，波长选择开关的隔离度降低，系统性能恶化。
[0003]基于此，亟需一种能够提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统，用于提高波长选择开关端口的隔离度，减少各个端口间的串扰。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法，所述调制方法包括：
[0007]确定空间光调制器调制形成的等效光栅对各个端口的标准相位调制深度；
[0008]根据所述标准相位调制深度，确定以每一所述端口作为目标端口时的相位调制深度测试范围；
[0009]对于每一所述端口，以所述端口作为目标端口，将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述测试范围内，计算所述测试范围内各相位调制深度对应的极小隔离度，并选取所述极小隔离度的最大值所对应的相位调制深度作为所述等效光栅对所述目标端口的目标相位调制深度；
[0010]按照每一所述端口对应的目标相位调制深度，控制所述空间光调制器进行相位调制。
[0011]一种提高波长选择开关端口隔离度的调制系统，所述调制系统包括：
[0012]标准相位调制深度确定模块，用于确定空间光调制器调制形成的等效光栅对各个端口的标准相位调制深度；
[0013]相位调制深度测试范围确定模块，用于根据所述标准相位调制深度，确定以每一所述端口作为目标端口时的相位调制深度测试范围；
[0014]选取模块，用于对于每一所述端口，以所述端口作为目标端口，将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述测试范围内，计算所述测试范围内各相位调制深度对应的极小隔离度，并选取所述极小隔离度的最大值所对应的相位调制深度作为所述等效光栅对所述目标端口的目标相位调制深度；
[0015]调制模块，用于按照每一所述端口对应的目标相位调制深度，控制所述空间光调制器进行相位调制。
[0016]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：
[0017]本专利技术用于提供一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统，先确定空间光调制器调制形成的等效光栅对各个端口的标准相位调制深度，并根据标准相位调制深度确定以每一端口作为目标端口时的相位调制深度测试范围。然后对于每一端口，以该端口作为目标端口，将等效光栅对目标端口的相位调制深度调整至测试范围内，计算测试范围内各相位调制深度对应的极小隔离度，并选取极小隔离度的最大值所对应的相位调制深度作为等效光栅对目标端口的目标相位调制深度，进而得到每一端口对应的目标相位调制深度。最后按照每一端口对应的目标相位调制深度，控制空间光调制器进行相位调制，进而在以任一端口作为目标端口时，均可以控制空间光调制器采用目标端口对应的目标相位调制深度进行相位调制，能够提高进入目标端口的目标衍射级次的衍射效率，并能够使衍射效率较高的非目标衍射级次落在所有端口之外，从而能够显著提高波长选择开关端口的隔离度。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，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。
[0019]图1为本专利技术实施例1所提供的等效光栅与各个端口的光路关系示意图；
[0020]图2为本专利技术实施例1所提供的相位调制深度为2π时等效光栅与各个端口的光路关系示意图；
[0021]图3为本专利技术实施例1所提供的相位调制深度为6π时等效光栅与各个端口的光路关系示意图；
[0022]图4为本专利技术实施例1所提供的调制方法的方法流程图；
[0023]图5为本专利技术实施例1所提供的光栅堆栈的示意图；
[0024]图6为本专利技术实施例1所提供的仿真模型的示意图；
[0025]图7为本专利技术实施例2所提供的调制系统的系统框图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本专利技术实施例中的附图，对本专利技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。
[0027]本专利技术的目的是提供一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法及系统，提高波长选择开关端口的隔离度，减少各个端口间的串扰。
[0028]为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步详细的说明。
[0029]实施例1：
[0030]如图1所示，其以等效光栅为反射式等效光栅为例，示意性的给出了等效光栅与各个端口的光路关系图。图1中0号端口为输入端口，其余M个端口为输出端口，0号端口出射的光经反射式等效光栅反射后发生衍射，一些衍射级次的反射光进入到若干个端口中，其余衍射级次的反射光则落在端口之外。进入目标端口的反射光的衍射级次为目标衍射级次，落在其他位置(非目标端口或者端口之外)的反射光的衍射级次即为非目标衍射级次。当非目标衍射级次进入非目标端口时，波长选择开关的隔离度降低，系统性能恶化。
[0031]如图2和图3所示，图2示意性的给出了以2号端口作为目标端口，且等效光栅对目标端口的相位调制深度为2π时，等效光栅与各个端口的光路关系，图3示意性的给出了以2号端口作为目标端口，且等效光栅对目标端口的相位调制深度为6π时，等效光栅与各个端口的光路关系，图2和图3中的0，1，...为端口的编号表示，图2和图3中的一、二...为衍射级次的级次表示。经由图2和图3可知，随着相位调制深度的不同，等效光栅以同一端口作为目标端口进行调制时，各衍射级次的衍射角也会不同。根据这一原理，本实施例针对落在非目标端口上的较强非目标衍射级次会严重降低波长选择开关的端口隔离度这一问题，提出一种有效解决方法，即通过微调空间光调制器调制形成的等效光栅的相位调制深度，使衍射效率较高的非目标衍射级次落在所有端口之外，从而能够显著提高波长选择开关端口的隔离度。
[0032]在此，先对本实施例所用的名词进行解释：
[0033]1、相位调制深度：相位深度与由光程差产生的相位差概念一致本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高波长选择开关端口隔离度的调制方法，其特征在于，所述调制方法包括：确定空间光调制器调制形成的等效光栅对各个端口的标准相位调制深度；根据所述标准相位调制深度，确定以每一所述端口作为目标端口时的相位调制深度测试范围；对于每一所述端口，以所述端口作为目标端口，将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述测试范围内，计算所述测试范围内各相位调制深度对应的极小隔离度，并选取所述极小隔离度的最大值所对应的相位调制深度作为所述等效光栅对所述目标端口的目标相位调制深度；按照每一所述端口对应的目标相位调制深度，控制所述空间光调制器进行相位调制。2.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述测试范围内具体包括：建立所述等效光栅的仿真模型；根据所述仿真模型的模型参数与相位调制深度的对应关系，通过改变所述模型参数将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述测试范围内。3.根据权利要求2所述的调制方法，其特征在于，当所述等效光栅为闪耀光栅时，所述建立所述等效光栅的仿真模型为利用virtual lab fusion的光栅工具箱建立所述闪耀光栅的仿真模型，具体包括：设置光栅堆栈，在所述光栅堆栈上添加平面界面和三角界面、选择材料和设置光栅周期，得到所述闪耀光栅的仿真模型；所述三角界面的高度可调；所述光栅周期根据所述目标端口的工作波长所确定。4.根据权利要求3所述的调制方法，其特征在于，当所述仿真模型的模型参数为所述三角界面的高度时，所述仿真模型的模型参数与相位调制深度的对应关系具体包括：其中，为相位调制深度；h为所述三角界面的高度；n为建立仿真模型时所选材料的折射率；λ为所述目标端口的工作波长。5.根据权利要求1所述的调制方法，其特征在于，所述计算所述测试范围内各相位调制深度对应的极小隔离度具体包括：对于所述测试范围内的每一相位调制深度，获取将所述等效光栅对所述目标端口的相位调制深度调整至所述相位调制深度时，所得到的进入各个端口的光强；根据所述进入各个端口的光强，计算所述相位调制深度对应的极小隔离度。6.根据权利要求5所述的调制方法，其特征在于，所述根据所述进入各个端口的光强，计算所述相位调制深度对应的极小隔离度具体包括：...

【专利技术属性】
技术研发人员：陆建钢，潘亦晨，罗宇翔，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：