[發明專利]一種基于空間頻譜濾波的模式轉換中頻譜模場半徑匹配方法

有效

• 申請號: 201410072440.8
• 申請日: 2014-02-28
• 公開（公告）號: CN103812598A
• 公開（公告）日: 2014-05-21
• 發明（設計）人: 蘭名滎;喻松;高立;聶松;蔡善勇;馬晨星;齊曉莉;杜智超;顧畹儀
• 申請（專利權）人: 北京郵電大學
• 主分類號: H04J14/04
• 分類號: H04J14/04
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種基于空間頻譜濾波的模式轉換中頻譜模場半徑匹配方法，其特征在于包括以下內容：

模式轉換系統的頻譜模場半徑匹配方法以及兩個透鏡的焦距設置；

模式轉換系統中的模式傳遞函數的理論推導和空間光調制器設置；

模式轉換系統中的仿真結果和結論。

2.根據權利要求1所述的基于空間頻譜濾波的模式轉換中頻譜模場半徑匹配方法，其特征在于頻譜模場半徑匹配方法以及兩個透鏡的焦距設置；本方法首先從空間域、空間頻率域和變換平面空間域分析了待轉換模式和目標模式的模場分布特征；待轉換模式LP_p,q在空間域和變換平面空間域的模場分布分別為式(1)和式(2):

ui,p,q(ri,θi)=Ci·(riωi)p·Lq-1p(ri2ωi2)·exp(-ri22ωi2)·cos(pθi)sin(pθi),---(1)]]>

ufi,p,q(rf,θf)=C2ξpLq-1p(ξ2)e-ξ2/2cos(pθf)sin(pθf),---(2)]]>

ξ=kωid1rf,---(3)]]>

C₂＝2π(-1)^p+q-1j^pC_iω_i²,?????(4)

目標模式LP_m,n在空間域和變換平面空間域的模場分布分別為式(5)和式(6):

uo,m,n(ro,θo)=Co·(roωo)m·Ln-1m(ro2ωo2)·exp(-ro22ωo2)·cos(mθo)sin(mθo),---(5)]]>

ufo,m,n(rf,θf)=C3ηmLn-1m(η2)e-η2/2cos(mθf)sin(mθf),---(6)]]>

η=kωod2rf,---(7)]]>

C₃＝2π(-1)^n-1j^mC_oω_o²,?????(8)

進而通過變換平面空間域的模場束腰半徑自適應不同模式模場半徑;待轉換模式LP_p,q和目標模式LP_m,n的模場束腰半徑分別為式(9)和式(10):

ωf3,pq=p+2q-1d2/(kωo),---(9)]]>

ωf2,mn=m+2n-1d1/(kωi),---(10)]]>

從而得到變換平面空間域模場分布匹配原理，提出了變換平面空間域的模場束腰半徑與不同模式的模場分布間的匹配條件及待轉換模式和目標模式的模場半徑匹配解析方法;式(9)和式(10)分別對應待轉換模式和目標模式的頻譜帶寬，可以直觀地看出這兩個束腰半徑相等是頻譜帶寬匹配的方法;由此得到兩個透鏡焦距d₁和d₂的關系:

d2=m+2n-1p+2q-1·ωoωi·d1.---(11)]]>