本文公开了涉及在光学复用系统中对光进行解复用和复用的方法和系统。光学复用系统可以包括多个光发射器和多个相关联的波导。从该多个光发射器中的每个光发射器发射的光可以行进通过该相关联的波导并且可以进入复用器，在该复用器处可以发生复用操作。该多个光发射器中的至少一个光发射器可以被配置为发射具有多个波长的光。这样的光发射器还可以与解复用器相关联，以在该具有多个波长的光到达该复用器之前对该光进行解复用。在解复用操作之后，经解复用的光可以被引导到多个波导，并且该多个波导可以将该经解复用的光引导到该复用器。用器。用器。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】波长捷变复用
[0001]相关申请的交叉引用
[0002]本专利合作条约专利申请要求于2020年9月25日提交的美国临时专利申请第63/083,507号和于2021年9月20日提交的美国非临时专利申请第17/479,987号的优先权，这些专利申请的内容全文以引用方式并入本文。
[0003]本公开整体涉及包括光发射器、波导和光栅的光学系统。更具体地，本文的实施方案涉及一种光学系统，该光学系统用于对从多个光发射器发射的光进行复用和/或解复用，并且相对于要输入到复用器和/或解复用器的期望数量的波长来控制光发射器的数量。
技术介绍
[0004]一般来讲，光学系统可以采用光来传输信息，诸如在光谱测量系统中。为了容纳大量的信息，可以从多个光发射器发射多个信号并且该多个信号可以包括各种波长和/或强度。
[0005]为了增加由光学系统测量的信息的量，可以向光学系统添加附加的光发射器。随着添加了更多的光发射器，光学系统的尺寸可能会增大，达到使光学系统不灵便或不可能在现代形状因数电子器件(诸如智能电话、可穿戴设备、平板计算设备、膝上型电脑等)中使用的程度。增加光发射器的数量还可导致系统的能效低以及可将相位误差引入到光学系统中。
技术实现思路
[0006]在一些实施方案中，复用系统可以包括：多波长光发射器，该多波长光发射器被配置为发射多波长光输出；解复用器，该解复用器被配置为接收该多波长光输出以及将该多波长光输出分离成具有第一波长的第一分束光输出和具有不同于第一波长的第二波长的第二分束光输出；光发射器，该光发射器被配置为发射具有不同于第一波长和第二波长的第三波长的单波长光输出；和光合并器，该光合并器被配置为对第一分束光输出、第二分束光输出和单波长光输出进行合并。该光合并器可以包括被配置为接收第一分束光输出的第一输入通道、被配置为接收第二分束光输出的第二输入通道和被配置为接收单波长光输出的第三输入通道。
[0007]在一些实施方案中，该光发射器可以是第一光发射器，并且单波长光输出可以是第一单波长光输出。复用系统还可以包括第二单波长光发射器，该第二单波长光发射器被配置为发射具有第四波长的第二单波长光输出。第一波长、第二波长、第三波长和第四波长可以全部彼此不同。该光合并器还可以包括第四输入通道，该第四输入通道被配置为接收第二单波长光输出，并且还可以被配置为将第一分束光输出、第二分束光输出、第一单波长光输出和第二单波长光输出合并成经合并光输出。
[0008]在一些实施方案中，第一波长、第二波长、第三波长和第四波长可以各自在短波红
外光谱中。复用系统还可以包括：第一输入波导，该第一输入波导耦合到解复用器并且被配置为将第一分束光输出引导到光合并器的第一输入通道；第二输入波导，该第二输入波导耦合到解复用器并且被配置为将第二分束光输出引导到光合并器的第二输入通道；和第三输入波导，该第三输入波导耦合到光发射器并且被配置为将单波长光输出引导到光合并器的第三输入通道。
[0009]在一些实施方案中，第一输入通道、第二输入通道和第三输入通道可以各自间隔3nm至15nm之间的距离。
[0010]在一些实施方案中，第一波长和第二波长可以相移约180度。光合并器可以是中阶梯复用器，该中阶梯复用器对第一分束光输出和第二分束光输出进行合并以生成光谱输出。
[0011]在一些实施方案中，光学系统可以包括：解复用器，该解复用器被配置为将第一分束光输出引导到第一波导中，将第二分束光输出引导到第二波导中，将第三分束光输出引导到第三波导中以及将第四分束光输出引导到第四波导中；和复用器，该复用器被配置为经由第一波导接收第一分束光输出、经由第二波导接收第二分束光输出、经由第三波导接收第三分束光输出以及经由第四波导接收第四分束光输出。
[0012]光学系统还可以包括：第一光发射器，该第一光发射器被配置为将第一光输出引导向解复用器，该第一光输出包括第一分束光输出和第二分束光输出；和第二光发射器，该第二光发射器被配置为将第二光输出引导向解复用器，该第二光输出包括第三分束光输出和第四分束光输出。
[0013]在一些实施方案中，第一分束光输出、第二分束光输出、第三分束光输出和第四分束光输出包括在光谱上不同的波长。第一光发射器可以在多模状态下进行操作以产生具有多个波长的第一光输出，并且第二光发射器可以在多模状态下进行操作以产生具有多个波长的第二光输出。
[0014]在一些实施方案中，第一分束光输出可以具有第一波长，并且第二分束光输出可以具有不同于第一波长的第二波长。第一波长和第二波长可以相差约3nm至约15nm之间。
[0015]复用器可以包括衍射光栅，并且第一分束光输出、第二分束光输出、第三分束光输出和第四分束光输出中的每一者可以被引导到衍射光栅上的点。该衍射光栅可以限定罗兰圆，并且第一波导、第二波导、第三波导和第四波导可以沿着该罗兰圆的圆周设置。
[0016]光学系统还可以包括复用器的输出波导，该输出波导被配置为接收第一分束光输出、第二分束光输出、第三分束光输出和第四分束光输出的经合并光束。该输出波导可以沿着罗兰圆的圆周设置。解复用器可是中阶梯解复用器。
[0017]在一些实施方案中，一种用于对光进行复用的方法可以包括：将第一光输出发射到第一波导中；将第二光输出发射到解复用器中，该解复用器被配置为将第二光输出分离成第一分束光输出和第二分束光输出；将第一分束光输出接收到第二波导中；将第二分束光输出接收到第三波导中；经由第一波导、第二波导和第三波导分别将第一光输出、第一分束光输出和第二分束光输出接收到复用器中；在复用器内将第一光输出、第一分束光输出和第二分束光输出合并成经合并光；以及将该经合并光从复用器输出并且输出到输出波导中。
[0018]在一些实施方案中，第一光输出可以具有第一波长，第一分束光输出可以具有第
二波长，第二分束光输出可以具有第三波长，并且第一波长、第二波长和第三波长可以间隔约3nm至15nm。第二光输出可以由被配置为发射具有多个波长的光的光发射器发射。
附图说明
[0019]现在将参考在附图示出的代表性实施方案。应当理解，以下描述不旨在将实施方案限制于一个或多个优选实施方案。相反，其旨在涵盖可以被包括在由所附权利要求限定的所述实施方案的实质和范围内的另选形式、修改形式和等同形式。如果可能的，使用相同的附图标记来指定附图共有的相同特征部。
[0020]图1描绘了示例性复用系统，该复用系统包括多个光发射器、多个波导、复用器和输出端。
[0021]图2示出了包括中阶梯光栅的示例性复用器实现方案的图。
[0022]图3描绘了示例性复用系统，该复用系统包括多个光发射器、被配置为对从该多个光发射器中的一个光发射器发射的多波长光输出进行解复用的解复用器以及被配置为对光进行合并的复用器。
[0023]图4描绘了示例性复用系统，该复用系统包括多个光发射器、被分配给该多个光发射器中的每个光发射器的多个解复用器以及被配置为对多个光输入进本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种复用系统，所述复用系统包括：多波长光发射器，所述多波长光发射器被配置为发射多波长光输出；解复用器，所述解复用器被配置为接收所述多波长光输出以及将所述多波长光输出分离成：具有第一波长的第一分束光输出；和具有不同于所述第一波长的第二波长的第二分束光输出；光发射器，所述光发射器被配置为发射具有不同于所述第一波长和所述第二波长的第三波长的单波长光输出；和光合并器，所述光合并器被配置为对所述第一分束光输出、所述第二分束光输出和所述单波长光输出进行合并。2.根据权利要求1所述的复用系统，其中：所述光发射器是第一光发射器；所述单波长光输出是第一单波长光输出；所述复用系统还包括第二单波长光发射器，所述第二单波长光发射器被配置为发射具有第四波长的第二单波长光输出；所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长和所述第四波长全部彼此不同；并且所述光合并器还被配置为将所述第一分束光输出、所述第二分束光输出、所述第一单波长光输出和所述第二单波长光输出合并成经合并光输出。3.根据权利要求2所述的复用系统，其中所述第一波长、所述第二波长、所述第三波长和所述第四波长各自在短波红外光谱中。4.根据权利要求1所述的复用系统，所述复用系统还包括：第一输入波导，所述第一输入波导耦合到所述解复用器并且被配置为将所述第一分束光输出引导到所述光合并器的第一输入通道；第二输入波导，所述第二输入波导耦合到所述解复用器并且被配置为将所述第二分束光输出引导到所述光合并器的第二输入通道；和第三输入波导，所述第三输入波导耦合到所述光发射器并且被配置为将所述单波长光输出引导到所述光合并器的第三输入通道。5.根据权利要求4所述的复用系统，其中所述第一输入通道、所述第二输入通道和所述第三输入通道各自间隔3nm至15nm之间的距离。6.根据权利要求1所述的复用系统，其中所述第一波长和所述第二波长相移约180度。7.根据权利要求6所述的复用系统，其中所述光合并器是中阶梯复用器，所述中阶梯复用器对所述第一分束光输出、所述第二分束光输出和所述单波长光输出进行合并以生成光谱输出。8.一种光学系统，所述光学系统包括：解复用器，所述解复用器被配置为：将第一分束光输出引导到第一波导中；将第二分束光输出引导到第二波导中；将第三分束光输出引导到第三波导中；以及将第四分束光输出引导到第四波导中；和
复用器，所述复用器被配置为经由所述第一波导接收所述第一分束光输出、经由所述第二波导接收所述第二分束光输出、经由所述第三波导接收所述第三分束光输出以及经由所述第四波导接收所述第四分束光输出。9.根据权利要求8所述的光学系统，所述光学系统还包括：第一光发射器，所述第一光发射器被配置为将第一光输出引导向所述解复...
【专利技术属性】
技术研发人员：M，
申请(专利权)人：苹果公司，
类型：发明
国别省市：
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