[發明專利]一種二維可獨立連續調節的全光光路控制方法及其裝置

有效

• 申請號: 201811206555.6
• 申請日: 2018-10-17
• 公開（公告）號: CN109212862B
• 公開（公告）日: 2022-07-01
• 發明（設計）人: 陸大全;陳娟;蔡桂琴;胡巍
• 申請（專利權）人: 華南師范大學
• 主分類號: G02F1/35
• 分類號: G02F1/35
• 代理公司: 北京科億知識產權代理事務所(普通合伙) 11350
• 代理人: 湯東鳳

本發明涉及光學技術領域，具體涉及一種二維可獨立連續調節的全光光路控制方法及其裝置。本發明的物理根據是復合光束中二維獨立連續可調的橫向動量。同偏振、同頻率、同傳輸方向的一束基模高斯光束和一束(0，1)模拉蓋爾高斯光束同心相干疊加于非線性介質入射面形成復合光束。在非線性介質中傳輸時，復合光束重心偏離初始位置的大小和方向可分別通過兩個組合光的比例系數b和相位差δ進行獨立連續調節，從而實現可二維獨立連續調節的全光光路控制。本發明可方便地在大小和方向兩個維度上對光路偏離進行獨立的連續調節。

技術領域

本發明涉及光學技術領域，具體涉及一種二維可獨立連續調節的全光光路控制方法及其裝置。

背景技術

全光光路控制在光路由，光開關，光邏輯門等全光信息處理領域有重要應用。因此，研究人員致力于發展各種全光光路控制技術。與電子不同的是，光子之間不能直接相互作用，只能通過非線性光學效應等手段來間接地實現光與光之間的相互作用。過去已發現一些全光光路控制的機制，如孤子相互作用、邊界橫向約束、線性折射率分布與非線性響應相互作用等。這些機制在很大程度上受到介質類型、邊界條件、折射率分布等方面的限制，使得全光光路控制的實現條件較為苛刻。從維度上講，以前提出的機制或者只能在一個維度上進行調節，或者在兩個橫向維度上不能分開獨立調節。本發明基于復合光場中二維獨立連續可調的橫向動量，提出一種二維可獨立連續調節的全光光路控制方法及其裝置，可方便地在大小和方向兩個維度上對光路偏離進行獨立的連續調節。

發明內容

本發明的目的是為了解決現有技術中的缺陷，提供一種可方便地在大小和方向兩個維度上對光路偏離進行獨立的連續調節的二維可獨立連續調節的全光光路控制方法及其裝置，來解決現有技術中存在的問題。

為實現上述目的，本發明的技術方案如下：

一種二維可獨立連續調節的全光光路控制方法，包括以下步驟：

S1.產生同偏振、同頻率、同傳輸方向的一束基模高斯光束和一束(0，1)模拉蓋爾高斯光束；

S2.使產生的基模高斯光束和(0，1)模拉蓋爾高斯光束同心相干疊加于非線性介質入射面；

S3.通過調節兩光束的比例系數b和相位差δ來分別調節非線性介質中復合場的重心偏離初始位置的大小和方向，從而實現二維可獨立連續調節的全光光路控制。

一種二維可獨立連續調節的全光光路控制裝置，包括激光光源、a分束鏡、b分束鏡、a反射鏡、b反射鏡、渦旋相位板、相位延遲器、a衰減片、b衰減片、a縮束器、b縮束器、非線性體介質；

由激光光源所發出的初始基模高斯光束經a分束鏡分為兩束，其中一束為基模高斯光束，另一束經過渦旋相位板后變成(0，1)模拉蓋爾高斯光束；

其中的基模高斯光束經相位延遲器、a反射鏡、a衰減片后進入a縮束器，其中的(0，1)模拉蓋爾高斯光束經b反射鏡、b衰減片后進入b縮束器，基模高斯光束和(0，1)模拉蓋爾高斯光束分別經過a縮束器和b縮束器后通過b分束鏡在非線性介質的入射面形成帶有橫向動量的復合光束。

為了進一步實現本發明，通過聯合調節a衰減片和b衰減片來連續調節比例系數b，從而實現對復合光束重心偏離大小的獨立連續控制；通過調節相位延遲器來連續調節兩光路相位差δ，從而實現對復合光束重心偏離方位角的獨立連續控制。

有益效果

本發明的復合光束在非線性體介質中傳輸時，其重心橫向偏離初始位置的大小和方向可分別通過比例系數b及相位差δ來獨立連續控制，從而實現二維可獨立連續調節的全光光路控制，可方便地在大小和方向兩個維度上對光路偏離進行獨立的連續調節。

附圖說明

圖1為本發明二維可獨立連續調節的全光光路控制裝置的示意圖。

附圖標記說明：