[發(fā)明專(zhuān)利]用于光調(diào)控的單塊體腔

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201880087998.X
• 申請(qǐng)日: 2018-12-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN111656248A
• 公開(kāi)（公告）日: 2020-09-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: G·拉布羅伊萊;B·德諾勒;O·皮內(nèi)爾
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 蓋拉布斯公司
• 主分類(lèi)號(hào): G02B26/06
• 分類(lèi)號(hào): G02B26/06;G02B6/14;G02B6/26;H04B10/2507;H04B10/2581;H04J14/04;G02B27/09;G02B17/00
• 代理公司: 北京戈程知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11314
• 代理人: 程偉;王錦陽(yáng)

本發(fā)明涉及通過(guò)在由均質(zhì)透明材料制成的單塊體的至少兩個(gè)反射表面上多次反射光輻射來(lái)調(diào)控所述光輻射的器件。該器件包括在塊體表面上的第一區(qū)域和第二區(qū)域，以用于注入待調(diào)控的所述光輻射以及用于在調(diào)控之后提取所述光輻射。至少，反射表面中的一個(gè)是微結(jié)構(gòu)化的，以進(jìn)行確定的空間相位變換。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通過(guò)一系列空間相位改變來(lái)調(diào)控光輻射的器件，每次空間相位改變之后接著是光輻射的自由傳輸。

本發(fā)明的技術(shù)領(lǐng)域涉及一種調(diào)控光輻射的集成緊湊的光學(xué)器件。

背景技術(shù)

在G.Labroille、P.Jian、N.Barré、B.Denolle以及J.Morizur于光纖通信會(huì)議上發(fā)表的文章“Mode Selective 10-Mode Multiplexer based on Multi-Plane LightConversion”，(OSA技術(shù)摘要(在線)(美國(guó)光學(xué)學(xué)會(huì)、2016年)、論文Th3E.5)中，以多通道腔的形式實(shí)現(xiàn)了一種用于調(diào)控光輻射的光學(xué)器件的實(shí)施方案。腔由反射鏡和單個(gè)反射相位板形成。用于調(diào)控光輻射的連續(xù)的相位分布都印在單個(gè)反射相位板上。光輻射從單模光纖陣列(該單模光纖陣列形成器件的輸入級(jí))注入，然后在相位板與反射鏡之間反射數(shù)次，最后從輸出多模光纖(該輸出多模光纖形成器件的輸出級(jí))提取。

為了獲得功能性光學(xué)器件，將所有組件以其位置和取向的非常高的精度布置在公共支撐臺(tái)上。組裝這種器件的傳統(tǒng)流程首先使用可調(diào)節(jié)的反射鏡固定架或相位板安裝臺(tái)以到達(dá)最佳位置，然后通過(guò)粘合過(guò)程固定所述最佳位置，例如，利用紫外線粘合劑。更確切地說(shuō)，反射鏡和相位板以平行位置組裝在支撐臺(tái)上，以形成腔。入射光輻射從輸入級(jí)的光纖注入到由此形成的腔中，并且在腔的輸出處檢測(cè)光輻射的強(qiáng)度。以所有可用的自由度精細(xì)地調(diào)節(jié)不同組件之間的相對(duì)位置和取向，以使檢測(cè)到的光輸出強(qiáng)度最大化。通過(guò)反射鏡固定架和相位板安裝臺(tái)來(lái)暫時(shí)固定該最佳相對(duì)位置和取向。最后，應(yīng)用粘合劑層以固定組件相對(duì)于支撐臺(tái)的最佳位置。

這種方法具有一定的有效性，然而也存在幾個(gè)缺點(diǎn)。與光場(chǎng)相互作用數(shù)次的組件(例如反射鏡和相位板)，需要非常精確的位置、取向和穩(wěn)定性。與所需位置或取向的最小偏差會(huì)在很大程度上影響校準(zhǔn)的精度，并且對(duì)器件的正常工作具有重大影響。

粘合劑由于其熱膨脹系數(shù)而具有某些限制。由于粘合劑的熱膨脹不同于光學(xué)組件的熱膨脹，校準(zhǔn)的變化與溫度相關(guān)。因此，通過(guò)粘合劑組裝的器件對(duì)溫度變化較為靈敏。另外，當(dāng)在惡劣條件下不能很好地應(yīng)用或使用粘合劑時(shí)，可能會(huì)發(fā)生分離。

本發(fā)明的目的在于通過(guò)緊湊的結(jié)構(gòu)來(lái)克服在提高穩(wěn)定性和抵抗性方面的上述缺點(diǎn)。本發(fā)明的又一目的是簡(jiǎn)化形成器件的光學(xué)組件的校準(zhǔn)。最后，本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)光學(xué)器件的大批量制造。

發(fā)明內(nèi)容

為了實(shí)現(xiàn)這些目的中的一個(gè)，本發(fā)明的目標(biāo)提出了通過(guò)在由均質(zhì)透明材料制成的單塊體(monolithic block)的至少兩個(gè)反射表面上多次反射光輻射來(lái)調(diào)控所述光輻射的器件，該器件包括：

-在所述塊體的一個(gè)表面上的第一區(qū)域，所述第一區(qū)域用于注入待調(diào)控的所述光輻射，

-在所述塊體的一個(gè)表面上的第二區(qū)域，所述第二區(qū)域用于在調(diào)控之后提取所述光輻射，

-至少一個(gè)反射表面是微結(jié)構(gòu)化的，以對(duì)所述光輻射進(jìn)行確定的空間相位變換。

這樣的構(gòu)造能夠避免在反射部件上使用粘合劑，從而通過(guò)單個(gè)元件執(zhí)行相位調(diào)控和反射。這樣的構(gòu)造還具有以下優(yōu)點(diǎn)：與包括反射鏡的器件相比，需要更少的接合表面。與反射鏡相比，單塊體的反射表面的位置準(zhǔn)確性、取向和穩(wěn)定性以及組裝的簡(jiǎn)便性得到提高。

根據(jù)本發(fā)明的其他有利和非限制性特征，可以單獨(dú)考慮或在任何技術(shù)上可行的組合中考慮以下特征：

·第一區(qū)域和第二區(qū)域是分開(kāi)的且可互換的；

·第一區(qū)域和第二區(qū)域合并為一個(gè)區(qū)域；