[發(fā)明專利]用于光交換應(yīng)用的二級(jí)格柵板

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110285525.4
• 申請(qǐng)日: 2021-03-17
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN112987283A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-06-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 凱文·亞蘇穆拉;吉爾·貝格爾
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 谷歌有限責(zé)任公司
• 主分類號(hào): G02B26/08
• 分類號(hào): G02B26/08;G02B27/09;G02B27/30;H04Q11/00
• 代理公司: 中原信達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限責(zé)任公司 11219
• 代理人: 周亞榮;鄧聰惠

本公開(kāi)涉及用于光交換應(yīng)用的二級(jí)格柵板。光學(xué)組件包括用于提供光束的光源、配置成擴(kuò)展和準(zhǔn)直光束的透鏡系統(tǒng)以及可配置光束注入器，其中光束注入器包含阻擋個(gè)別光束的第一格柵板和第二格柵板。第一格柵板和第二格柵板可以被配置使得每個(gè)格柵板分別對(duì)應(yīng)于特定MEMS反射鏡。柵格板可以被配置成具有允許光束通過(guò)的通路和被阻擋以防止光通過(guò)的其他通路。因此，第一柵格板和第二柵格板可以阻擋或允許將光束透射到那些特定MEMS反射鏡。第二格柵板可以被配置成在期間容易地交換或可移除，以允許與不同MEMS反射鏡集相對(duì)應(yīng)的不同光束集被阻擋。第二格柵板可以被配置成在殼體內(nèi)線性旋轉(zhuǎn)或滑動(dòng)。

相關(guān)申請(qǐng)的交叉引用

本申請(qǐng)要求于2020年3月19日提交的美國(guó)臨時(shí)專利申請(qǐng)?zhí)?2/991,786的申請(qǐng)日的權(quán)益，其公開(kāi)內(nèi)容通過(guò)引用合并于此。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開(kāi)涉及用于光交換應(yīng)用的二級(jí)格柵板。

背景技術(shù)

光通信使用經(jīng)調(diào)制的光束通過(guò)光纖、自由空間或波導(dǎo)來(lái)傳達(dá)信息。光束可以直接通過(guò)調(diào)制流向光源的電流來(lái)調(diào)制，也可以在外部通過(guò)使用光學(xué)調(diào)制器調(diào)制由光源產(chǎn)生的連續(xù)波光束來(lái)調(diào)制。外部調(diào)制的優(yōu)勢(shì)在于它可以處理更高的功率和頻率，但是，所需的組件可能更大、更復(fù)雜且更昂貴。

光路交換機(jī)(Optical Circuit Switch：OCS)是全光3D交換矩陣，它可通過(guò)改變一個(gè)或多個(gè)微機(jī)電系統(tǒng)(MEMS)反射鏡陣列中的反射鏡的角度，而將光從任何輸入光纖N引導(dǎo)到任何輸出光纖M。該交換機(jī)被設(shè)計(jì)成用于寬波長(zhǎng)范圍內(nèi)的低插入損耗，因此每個(gè)光纖可以承載許多波長(zhǎng)。該OCS還被設(shè)計(jì)成用于通過(guò)MEMS反射鏡陣列進(jìn)行快速、可靠的交換。光學(xué)性能要求包括插入損耗、回波損耗、動(dòng)態(tài)光串?dāng)_和靜態(tài)光串?dāng)_。

發(fā)明內(nèi)容

本公開(kāi)通過(guò)使用兩個(gè)格柵板動(dòng)態(tài)地防止所識(shí)別的光束透射到MEMS反射鏡陣列上來(lái)提供可配置阻擋機(jī)構(gòu)。盡管存在其他方法來(lái)防止光束的透射，諸如駐停或著墨，但是這些方法具有其局限性。例如，盡管可以在伺服系統(tǒng)中將反射鏡“駐停”在相機(jī)傳感器視野之外，但是該過(guò)程需要高電壓，這可能會(huì)損壞或過(guò)早老化儀器，以稍后移動(dòng)駐停的反射鏡。可配置光束注入器可以包含多個(gè)格柵板以阻擋光束，并且可以由多個(gè)光束路徑組成，其中每個(gè)光束路徑可以對(duì)應(yīng)于特定光束。可配置光束注入器可以包括例如第一格柵板和第二格柵板。第一格柵板和第二格柵板可以包含允許光通過(guò)格柵板透射的多個(gè)光束路徑和通過(guò)格柵板阻擋光束的透射的多個(gè)受阻擋的光束路徑。格柵板可以通過(guò)使用環(huán)氧樹(shù)脂、光學(xué)敏感材料或通過(guò)格柵板本身的材料來(lái)形成受阻擋的光束路徑。

本公開(kāi)的一個(gè)方面提供一種可配置光束注入器，其包括適于生成光束的光源，諸如激光器；多個(gè)透鏡，其被配置成接收來(lái)自光源的光束并準(zhǔn)直接收到的光束；以及第一格柵板和第二格柵板，所述第一格柵板和第二格柵板用于阻擋光束。第一格柵板和第二格柵板可以具有第一側(cè)面、第二側(cè)面、多個(gè)未受阻擋的光束路徑和多個(gè)受阻擋的光束路徑。第二格柵板的第一側(cè)面可以被定位成面向第一格柵板的第二側(cè)面。第一格柵板可以被配置成通過(guò)所述多個(gè)受阻擋的光束路徑阻擋第一多個(gè)光束，并且將其余的光束透射通過(guò)未受阻擋的光束路徑。第二格柵板可以被配置成阻擋來(lái)自通過(guò)第一格柵板透射的所述其余的光束的第二光束子集。

本公開(kāi)的其他方面提供了一種可配置光束注入器，該光束注入器包括基本對(duì)準(zhǔn)第二格柵板和第一格柵板。可配置光束注入器可以被包括在光路交換機(jī)內(nèi)。可配置光束注入器可以被配置成透射與光路交換機(jī)中的MEMS反射鏡的數(shù)量相對(duì)應(yīng)的多個(gè)光束。可配置光束注入器可以包含用于第二格柵板的殼體。該殼體可以被配置成在可配置光束注入器能夠操作的同時(shí)允許第二格柵板的插入和移除。可配置光束注入器可以被配置成允許第二格柵板的旋轉(zhuǎn)。可配置光束注入器可以包括數(shù)據(jù)連接器，以允許其與光路交換機(jī)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。第一格柵板和第二格柵板可以以同心圓被圖案化。第一格柵板和第二格柵板可以包含光束陣列的正方形圖案。第一格柵板和第二格柵板可以包含光學(xué)阻擋材料以形成受阻擋的光束路徑。第一格柵板和第二格柵板包含用于光束的多個(gè)通路，其與光路交換機(jī)中使用的多個(gè)MEMS反射鏡相對(duì)應(yīng)。