一种基于MPLC的多维解复用与混频系统及其优化设计方法技术方案

本申请涉及多平面光转换技术领域，更具体地，涉及一种基于MPLC的多维解复用与混频系统及其优化设计方法。系统包括：输入模块：用于输入多模信号光和本振光；MPLC模块：用于实现光在任意空间的酉变换，包括N个级联相位变换区域，集成于反射镜或透射镜上；所述相位变换区域为相位片或超表面，且至少有一个相位变换区域为超表面；输出模块：用于接收解复用混频后的单模高斯光斑。本发明专利技术通过超表面对不同波长，不同偏振态分别实现不同的相位调控；能够实现多模信号中波长、偏振、模式的并行解复用。

【技术实现步骤摘要】

本申请涉及多平面光转换，更具体地，涉及一种基于mplc的多维解复用与混频系统及其优化设计方法。

技术介绍

1、多平面光转换（mplc）技术：mplc 是一种可执行任意的空间酉变换的技术。特别是空间的复用，即将 n 个单独输入的高斯光束转换为 n 个正交叠加的传输模式。理论上，mplc 可通过一系列由光学傅里叶变换分隔开的相位剖面来执行空间酉变换。多平面光转换器作为一种新兴的高效模式复用/解复用器，因其具有的优良性能受到了国内外科研人员的足够重视。

2、多平面复用解复用器件的核心功能是将多个独立的光信号模式进行复用（合并）和解复用（分离）。在复用过程中，多个光信号被整合到一根光纤中传输；在解复用过程中，这些信号被分离回原始的独立模式。这种技术充分利用了少模光纤中的多个传输模式，显著提高了单根光纤的传输容量。多平面复用解复用器件的工作原理基于多平面光转换技术。其核心在于通过特殊的光学设计，将输入光信号分配到不同的空间模式中，从而实现信号复用。现有的商用多平面解复用器，虽然能实现多个模式的解复用，但是由于采用偏振无关，波长不敏感的相位片来实现的，因此本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种基于MPLC的多维解复用与混频系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于MPLC的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述相位片通过刻蚀深度差异实现波长不敏感、偏振无关的模式转换；所述超表面包括若干周期性微纳结构，其中，所述微纳结构的柱高为0.2λ1~1.2λ2，λ1表示工作波段的最短波长，λ2表示工作波段的最长波长，能够支持C/L波段波长解复用；所述微纳结构包括长轴和短轴，能够独立调控X/Y偏振态相位。

3.根据权利要求2所述的基于MPLC的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述多模信号光经所述MPLC模块调制后，输出空间分离的4个单模高斯光斑...

【技术特征摘要】

1.一种基于mplc的多维解复用与混频系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的基于mplc的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述相位片通过刻蚀深度差异实现波长不敏感、偏振无关的模式转换；所述超表面包括若干周期性微纳结构，其中，所述微纳结构的柱高为0.2λ1~1.2λ2，λ1表示工作波段的最短波长，λ2表示工作波段的最长波长，能够支持c/l波段波长解复用；所述微纳结构包括长轴和短轴，能够独立调控x/y偏振态相位。

3.根据权利要求2所述的基于mplc的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述多模信号光经所述mplc模块调制后，输出空间分离的4个单模高斯光斑，相位差为0、π、π/2、3π/2；所述本振光经所述mplc模块调制后，输出与多模信号光同位置、相位为0的单模高斯光斑；所述多模信号光与所述本振光在输出面空间匹配，直接耦合至所述输出模块完成相干混频。

4.根据权利要求2所述的基于mplc的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述超表面与相位片的排布方式包括交替排布、分段排布、无序排布或全超表面排布。

5.根据权利要求1至4任一项所述的基于mplc的多维解复用与混频系统，其特征在于，所述mplc模块包括第一反射镜、第二反射镜以及所述相位变换区域，所述第一反射镜与所述第二反射镜相互平行设置，所述相位变换区域集成于所述第一反射镜和/或所述第二反射镜上；或，所述m...

【专利技术属性】
技术研发人员：李朝晖，温展鸿，适越通，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：