[發明專利]一種多功能光學時域隱身及事件編輯的實現方法及裝置

有效

• 申請號: 201510038432.6
• 申請日: 2015-01-26
• 公開（公告）號: CN104635400B
• 公開（公告）日: 2017-06-16
• 發明（設計）人: 胡哲峰;陳福深;陳開鑫
• 申請（專利權）人: 電子科技大學
• 主分類號: G02F2/00
• 分類號: G02F2/00
• 代理公司: 電子科技大學專利中心51203
• 代理人: 李明光

技術領域

本發明屬于光通信及光電子器件領域，特別涉及一種多功能光學時域隱身及事件編輯的實現方法和裝置。

背景技術

隱身斗篷由于概念的新奇及其在視覺成像、電磁傳輸等方面的重要應用，不僅一直是科幻小說、影視劇中的神奇道具，而且自其概念提出就立即成為電磁學領域的研究熱點。近年來研究較多的空間域的隱身斗篷，指的是人工制作的某種覆蓋物或者包裹物，其作用是使被覆蓋或包裹的空間內的物體對一定波段的探測電磁波隱身。

而最近出現的時域隱身斗篷的概念則與傳統意義上的空域隱身斗篷有所不同。它指的是某種特殊的時域電磁變換系統，探測電磁場在經過該系統時只能感知到某段設定的時間之外系統中發生的事件，而對于這段時間內系統中發生的事件則無法探測。由此可見，與空域上的隱身斗篷相比，這種時域隱身斗篷更加適合于對特定事件的隱藏。目前對于時域隱身斗篷的研究主要集中在光學頻段。使用這種光學時域隱身斗篷，可以在大多數時間內不隱身，讓對方探測到一些無關緊要的信息，而在需要采取重大行動的時間段內讓對方探測不到，使得各種重要信息得到有效的隱藏，從而讓對手受到麻痹，使我方的行動達到出其不意的效果。

2012年，美國康奈爾大學的研究小組首次通過實驗報道了時域隱身斗篷的實現方法；但該方案中用到了十分復雜的非線性光學效應，需要用到一些特殊的高功率器件，使得它在實際應用中難以實現，且成本較高。2013年，美國普渡大學的研究者將這種隱身斗篷用于對光通信中信號的隱身；此方案用到了較多的器件，造成整個裝置的結構非常復雜；另外，由于大量用到了光纖，使得系統的尺寸較大，并且不利于集成。目前，對時域隱身斗篷的研究仍處于起步階段，理論尚不成熟，實際應用上還存在著裝置結構過于復雜、實現成本過高、操作過程繁瑣、功能單一等缺點，尚需進行更深入的研究。

發明內容

本發明所要解決的技術問題是：克服現有光學時域隱身斗篷中，結構復雜、操作過程繁復、需要特殊器件的缺點，利用光通信中的常見設備，提供一種實現光學時域隱身斗篷的新方法，使得系統結構簡單、便于操作、實現成本低，并開發了其作為事件編輯器的多種系統功能，且實現了不同功能之間的切換。

本發明提供一種光學時域隱身及事件編輯的實現方法，其原理如圖1所示，具體如下：

探測光經過一個時域分割器件分成兩路光，第一路光在設定的隱身時段內形成一個時域的“空洞”后通過特定事件即待隱身事件。“空洞”外時段上的光場將會受到特定事件的影響而產生某種變化(如調制)，而“空洞”處的時間段上由于探測光的功率為零，因而將不會受到特定事件的影響；

第二路光則只在設定的隱身時間段上有光功率，其為一個脈寬等于隱身時段長度的脈沖。通過對第二路光施加指定操作后，再與第一路光進行組合，可使系統實現時域隱身、事件刪除或者重寫的功能。

本發明還提供一種實現所述光學時域隱身及事件編輯的裝置，其結構如圖2所示，包括3端口的時域分割單元、幅度調制器、兩個可調延時線及時域回填單元，所述時域分割單元將探測光分成兩路輸出，其中第一路輸出光在設定的隱身時段內形成一個時域上光功率為零的“空洞”，第二路輸出光只在設定的隱身時間段上有光功率；第一路輸出光依次經過待隱身事件、可調延時線后，與依次經過幅度調制器、另一個可調延時線的第二路光在時域回填單元內合成處理后的探測光并輸出；將事先編輯好的劇情信息輸入至幅度調制器即可實現對被探測事件的時域隱身、事件刪除或重寫功能。

本發明的有益效果是:

采用了時域分割和回填的新方法來實現時域光學隱身斗篷，實現機制更簡單。并且除隱身外，還實現了事件的刪除和重寫等其它功能，并可靈活地在不同功能間進行切換。在實現上，采用光開關、調制器等光通信中普遍使用的器件構成，這大大降低了系統的復雜度和實現成本，并且可以免除對于高功率器件的依賴，因而具有很強的實際可操作性。

附圖說明

圖1為本發明中多功能時域光學隱身及事件編輯器的原理圖；

圖2為本發明中多功能時域光學隱身及事件編輯器的裝置圖；

圖3為仿真得到的部分階段時域波形；

圖4為實施例中仿真得到的第二路光的功率被抑制后的時域波形；

圖5為實施例的系統工作在隱身、重寫、刪除和不工作四種狀態下輸出的時域波形。

具體實施方式

下面根據附圖和實例對本發明作進一步詳細說明：