[發明專利]光束路由設備和方法

有效

• 申請號: 201280013223.0
• 申請日: 2012-03-07
• 公開（公告）號: CN103443700B
• 公開（公告）日: 2017-09-26
• 發明（設計）人: 初大平;尼爾·柯林斯;W·A·克羅斯蘭德;莫拉·M·萊德蒙德;布萊恩·羅伯遜
• 申請（專利權）人: 劍橋企業有限公司
• 主分類號: G02F1/29
• 分類號: G02F1/29;G03H1/00
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司11021
• 代理人: 趙偉

技術領域

本發明涉及用于采用全息技術在電信設備中路由光束的方法和設備。本發明的多個方面涉及在硅上液晶(LCOS)裝置上顯示開諾全息圖。

背景技術

電信中涉及全息攝影技術、特別是開諾全息圖(相位全息圖)的使用的背景現有技術可以在US5,617,227、US5,416,616、WO03／021341、US7,457,547、US7,174,065、GB2,350,961A、GB2,456,170A、US2006／0067611“波長選擇可重構光學交叉連接(Wavelength Selective Reconfigurable Optical Cross-connect)”中找到，并且WO2007／131649“形成圖像的方法和圖像投影裝置(Method of Forming An Image And Image Projection Device)”描述了一種形成圖像的方法，包括提供用于將各自的相移分給入射波前的不同區域的裝置，其中相移在重放場中導致圖像，并且造成零階光被聚焦到重放場和裝置之間的區域。進一步的背景還可以在D.Gil-Leyva、B.Robertson、T.D.Wilkinson、C.J.Henderson的“利用誤差擴散算法在自適應自由空間光學互連中的象差校正(Aberration correction in an adaptive free-space optical interconnect with an error diffusion algoritbn)”(APPLIED OPTICS，pp.3782／第45卷第16號／2006年6月1日)、A.A.Neil，M.J.Booth，and T.Wilson在J.Opt.Soc.Am.A，17，1098(2000)的“新形式波前傳感器：理論分析(New modal waveffont sensor：a theoretical analysis)”(()、Gil Leyva Zambada D.的劍橋大學博士學位論文(http://search.lib.cam.ac.uk／？itemid=|depfacaedb|565372)第7章的“自適應光學自由空間互連的全息波前優化(Holographic wave front optimisation on an adaptive optical free-space interconnect)”、以及W.A.Crossland、I.G.Manolis、M.M.Redmond、K.L.Tan、T.D.Wilkinson、M.J.Hohnes、T.R.Parker、H.H.Chu、J.Croucher、V.A.Handerek、S.T.Warr、B.Robertson、I.G.Bonas、R.Franklin、C.Stace、H.J.White、R.A.Woolley和G.Henshall在J.Lightwave Techn.18，1845(2000)的“全息光學切換：ROSES示教器(Holographic optical switching：the ROSES demonstrator)”()中找到。

前面所描述的用于在基于LCOS開關中將光學輸入束偏轉至輸出光纖的光柵圖案具有來自插入損耗和串擾的缺陷，原因在于在制造完美SLM和播放理想相位圖時的各種限制。這導致主要能量被衍射成不需要的衍射級。這部分地由于液晶材料的非理想響應，并且在我們平行的2011年2月16日遞交的第1102715.8號UK專利申請中解決了這一具體的問題。

基于我們稱作波前編碼的技術，我們現在描述一種旨在減輕串擾的技術。

發明內容

因此，根據本發明，提供了一種光束路由設備，包括：接收輸入光束的至少一個光學輸入；多個光學輸出；在所述光學輸入和所述光學輸出之間的光路上的空間光調制器(SLM)；以及用于所述SLM的驅動器，在所述SLM上顯示開諾全息圖，從而將所述輸入光束衍射成包括多個衍射級的輸出光束，其中，將所述衍射級中被路由的一個衍射級導引至至少一個選定的所述光學輸出；其中所述設備配置為修改所述輸出光束的波前從而減少所述輸出光束至所述選定的光學輸出的耦合；并且，其中所述開諾全息圖適于補償所述波前修改以補償所述減少的耦合，并因而減少來自所述輸入光束的其它衍射光至所述光學輸出中除了所述至少一個選定的光學輸出之外的其它光學輸出的耦合。