光束路由设备和方法技术

本发明专利技术涉及用于采用全息摄影技术路由电信设备中的光束的方法和设备，尤其是通过在硅上液晶(LCOS)装置上显示的开诺全息图的方式。因此，我们描述的光束路由设备包括：接收输入光束的至少一个光学输入；多个光学输出；在所述光学输入和所述光学输出之间的光路上的空间光调制器(SLM)；和用于所述SLM的驱动器，以在所述SLM上显示开诺全息图，从而将所述输入光束衍射成包括多个衍射级的输出光束，其中，所述衍射级中被路由的一个被引至至少一个选定的所述光学输出；其中所述设备配置成修改所述输出光束的波前从而减少所述输出光束至所述选定的光学输出的耦合；并且，其中所述开诺全息图适于补偿所述波前修改以补偿所述减少的耦合，并因而减少来自所述输入光束的其它衍射光至所述光学输出中除了所述至少一个选定的光学输出之外的其它光学输出的耦合。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】【专利摘要】本专利技术涉及用于采用全息摄影技术路由电信设备中的光束的方法和设备，尤其是通过在硅上液晶(LCOS)装置上显示的开诺全息图的方式。因此，我们描述的光束路由设备包括：接收输入光束的至少一个光学输入；多个光学输出；在所述光学输入和所述光学输出之间的光路上的空间光调制器(SLM)；和用于所述SLM的驱动器，以在所述SLM上显示开诺全息图，从而将所述输入光束衍射成包括多个衍射级的输出光束，其中，所述衍射级中被路由的一个被引至至少一个选定的所述光学输出；其中所述设备配置成修改所述输出光束的波前从而减少所述输出光束至所述选定的光学输出的耦合；并且，其中所述开诺全息图适于补偿所述波前修改以补偿所述减少的耦合，并因而减少来自所述输入光束的其它衍射光至所述光学输出中除了所述至少一个选定的光学输出之外的其它光学输出的耦合。【专利说明】
本专利技术涉及用于采用全息技术在电信设备中路由光束的方法和设备。本专利技术的多个方面涉及在硅上液晶(LCOS)装置上显示开诺全息图。
技术介绍
电信中涉及全息摄影技术、特别是开诺全息图(相位全息图)的使用的背景现有技术可以在 US5, 617，227、US5, 416，616、W003 / 021341、US7, 457，547、US7, 174，065、GB2, 350, 961A、GB2, 456，170A、US2006 / 0067611 “波长选择可重构光学交叉连接(Wavelength Selective Reconfigurable Optical Cross-connect)” 中找到，并且W02007 / 131649 “形成图像的方法和图像投影装置(Method of Forming An ImageAnd Image Projection Device) ”描述了一种形成图像的方法,包括提供用于将各自的相移分给入射波前的不同区域的装置，其中相移在重放场中导致图像，并且造成零阶光被聚焦到重放场和装置之间的区域。进一步的背景还可以在D.Gil-Leyva、B.Robertson、T.D.Wilkinson、C.J.Henderson的“利用误差扩散算法在自适应自由空间光学互连中的象差校正(Aberration correction in an adaptive free-space optical interconnectwith an error diffusion algoritbn) ” (APPLIED OPTICS, pp.3782 / 第 45 卷第 16 号 /2006 年6 月 I 日)、Α.A.NeiI,M.J.Booth, and T.WiIson在 J.0pt.Soc.Am.A, 17，1098 (2000)的“新形式波前传感器:理论分析(New modal waveffont sensor:a theoreticalanalysis) ”( ()、Gil Leyva Zambada D.的剑桥大学博士学位论文(http: / / search.lib.cam.ac.uk / ? itemid= I depfacaedb I 565372)第 7 章的“自适应光学自由空间互连的全息波前优化(Holographic wave front optimisation on an adaptive opticalfree-space interconnect) ”、以及 ff.A.Crossland、1.G.Manolis、Μ.M.Redmond、K.L.Tan、T.D.ffilkinson>M.J.Hohnes>T.R.Parker>H.H.Chu>J.Croucher>V.A.Handerek、S.T.Warr>B.Robertson、1.G.Bonas> R..Franklin、C.Stace、H.J.White、R.A.Woolley 和 G.Henshall在 J.Lightwave Techn.18，1845 (2000)的“全息光学切换:ROSES 不教器(Holographicoptical switching:the ROSES demonstrator)，，()中找到。前面所描述的用于在基于LCOS开关中将光学输入束偏转至输出光纤的光栅图案具有来自插入损耗和串扰的缺陷，原因在于在制造完美SLM和播放理想相位图时的各种限制。这导致主要能量被衍射成不需要的衍射级。这部分地由于液晶材料的非理想响应，并且在我们平行的2011年2月16日递交的第1102715.8号UK专利申请中解决了这一具体的问题。基于我们称作波前编码的技术，我们现在描述一种旨在减轻串扰的技术。
技术实现思路
因此，根据本专利技术，提供了一种光束路由设备，包括:接收输入光束的至少一个光学输入；多个光学输出；在所述光学输入和所述光学输出之间的光路上的空间光调制器(SLM)；以及用于所述SLM的驱动器，在所述SLM上显示开诺全息图，从而将所述输入光束衍射成包括多个衍射级的输出光束，其中，将所述衍射级中被路由的一个衍射级导弓I至至少一个选定的所述光学输出；其中所述设备配置为修改所述输出光束的波前从而减少所述输出光束至所述选定的光学输出的耦合；并且，其中所述开诺全息图适于补偿所述波前修改以补偿所述减少的耦合，并因而减少来自所述输入光束的其它衍射光至所述光学输出中除了所述至少一个选定的光学输出之外的其它光学输出的耦合。笼统地说，在此技术的实施例中，我们有目的地将诸如散焦之类的象差引入光学系统，所述象差以预定的方式使波前失真。接着，对显示在SLM上的开诺全息图进行校正，对所设计的象差进行校正。校正过程具有减少将来自输入光束的其它衍射光耦合至其它光学输出而非选定输出的效果。因此，例如，校正选定衍射级(例如+1(或-1)阶)的效果是减少其它衍射阶耦合到其它光学输出，尤其是在输出被规则地间隔开以使得不想要的阶会与未选定的输出重叠的系统中。校正一个衍射级处的波前失真的数学运算具有增加用于未选定阶的“象差”的效果。用于开诺全息图的数据可以被存储在SLM的存储器中和/或根据需要计算。在实施例中，可以存储一组开诺全息图，一个开诺全息图用于将光导引至每个光学输出(通过线性相加可以结合开诺全息图)。用于利用开诺全息图校正波前的技术在Gil-Leyva等人(ibid)中描述；Blanchard和Greenaway的论文说明将光栅和透镜相结合导致衍射级被聚焦在不同的面处，即，优化聚焦，针对具体输出请求+1阶将其他阶三角(PM Blanchard和AH Greenaway在Applied optical optics386692 (1999)的“(利用失真衍射光栅的同时多平面成像simultaneous multiplane imaging with a distorted diffraction grating)，，())。然而，正如稍后所述的，不需要所有光学输出在同一面上。虽然实施例减少了将不想要的衍射级耦合至未选定的光学输出，更普遍地，我们描述的技术的实施例将“孔”有效地定位在选定光学输出周围的噪声场。(例如利用稍后所描述的“乒乓”型算法可以实现)。由本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：初大平，尼尔·柯林斯，W·A·克罗斯兰德，莫拉·M·莱德蒙德，布莱恩·罗伯逊，
申请(专利权)人：剑桥企业有限公司，
类型：
国别省市：