[發(fā)明專利]一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控方法及光場(chǎng)調(diào)控器

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• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202111671841.1
• 申請(qǐng)日: 2021-12-31
• 公開（公告）號(hào): CN114280804A
• 公開（公告）日: 2022-04-05
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陶金;尤全;肖希;劉子晨;李子樂(lè);鄭國(guó)興;余少華
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢郵電科學(xué)研究院有限公司
• 主分類號(hào): G02B27/10
• 分類號(hào): G02B27/10;G02F1/13
• 代理公司: 武漢智權(quán)專利代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 42225
• 代理人: 何偉

本發(fā)明公開了一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控方法及光場(chǎng)調(diào)控器，涉及光場(chǎng)調(diào)控領(lǐng)域，該方法包括：將加裝信號(hào)的載波輸入到基于超表面結(jié)構(gòu)的分波器上進(jìn)行分束；將分束后的載波入射到硅基液晶空間光調(diào)制器的有源區(qū)感光面上；調(diào)整硅基液晶空間光調(diào)制器的灰度，對(duì)分束后的載波進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)覆蓋面積的光場(chǎng)調(diào)控。本發(fā)明可以實(shí)現(xiàn)大覆蓋區(qū)域的光場(chǎng)的有效調(diào)控。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光場(chǎng)調(diào)控領(lǐng)域，具體涉及一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控方法及光場(chǎng)調(diào)控器。

背景技術(shù)

隨著無(wú)線終端設(shè)備數(shù)量的急劇增加和新型多媒體的不斷涌現(xiàn)，對(duì)于信息傳輸容量的需求呈指數(shù)的增長(zhǎng)，無(wú)線頻譜資源越來(lái)越短缺。

目前，光無(wú)線通信吸引了學(xué)術(shù)界和產(chǎn)業(yè)界足夠的重視，因?yàn)樗梢蕴峁┴S富的頻譜，可以減輕無(wú)線頻譜的壓力。此外，光頻段的無(wú)線通信可以抵抗電磁干擾。在光無(wú)線通信中，實(shí)現(xiàn)光場(chǎng)的有效調(diào)控是最重要的技術(shù)之一。然而目前缺乏一種能實(shí)現(xiàn)在大覆蓋區(qū)域的光場(chǎng)的有效調(diào)控的手段。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中存在的缺陷，本發(fā)明第一方面提供一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控方法，其可以實(shí)現(xiàn)大覆蓋區(qū)域的光場(chǎng)的有效調(diào)控。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控方法，該方法包括以下步驟：

將加裝信號(hào)的載波輸入到基于超表面結(jié)構(gòu)的分波器上進(jìn)行分束；

將分束后的載波入射到硅基液晶空間光調(diào)制器的有源區(qū)感光面上；

調(diào)整硅基液晶空間光調(diào)制器的灰度，對(duì)分束后的載波進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)覆蓋面積的光場(chǎng)調(diào)控。

一些實(shí)施例中，所述將加裝信號(hào)的載波輸入到基于超表面結(jié)構(gòu)的分波器上進(jìn)行分束，包括：

以激光器出射的光波作為載波，進(jìn)行信號(hào)的加裝；

將加裝信號(hào)的載波輸入到準(zhǔn)直器中進(jìn)行準(zhǔn)直；

將準(zhǔn)直后的載波垂直入射到基于超表面結(jié)構(gòu)的分波器上進(jìn)行分束。

一些實(shí)施例中，所述準(zhǔn)直器輸出的載波的束腰剛好覆蓋住所述超表面結(jié)構(gòu)。

一些實(shí)施例中，所述超表面結(jié)構(gòu)采用幾何相位、傳輸相位、或幾何相位結(jié)合傳輸相位的方式以設(shè)置為反射式類型或投射式類型。

一些實(shí)施例中，采用發(fā)散角為40°，且可將加裝信號(hào)的載波分成四行四列的分波器進(jìn)行分束。

一些實(shí)施例中，采用的硅基液晶空間光調(diào)制器的有源區(qū)的像素單元的大小為8μm，且為1550nm波長(zhǎng)所響應(yīng)。

一些實(shí)施例中，調(diào)整硅基液晶空間光調(diào)制器的灰度，以使對(duì)分束后的載波進(jìn)行調(diào)節(jié)的角度為10°。

本發(fā)明第二方面提供一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控器，其可以實(shí)現(xiàn)大覆蓋區(qū)域的光場(chǎng)的有效調(diào)控。

為達(dá)到以上目的，本發(fā)明采取的技術(shù)方案是：

一種基于超表面的光場(chǎng)調(diào)控器，包括：

基于超表面結(jié)構(gòu)的分波器，其用于對(duì)輸入的加裝信號(hào)的載波進(jìn)行分束；

硅基液晶空間光調(diào)制器，其用于接收經(jīng)所述分波器分束的載波，并通過(guò)調(diào)整灰度，對(duì)分束后的載波進(jìn)行角度的調(diào)節(jié)，以實(shí)現(xiàn)預(yù)設(shè)覆蓋面積的光場(chǎng)調(diào)控。

一些實(shí)施例中，所述分波器的發(fā)散角為40°，且可將加裝信號(hào)的載波分成四行四列。

一些實(shí)施例中，所述硅基液晶空間光調(diào)制器的有源區(qū)的像素單元的大小為8μm，且為1550nm波長(zhǎng)所響應(yīng)。

一些實(shí)施例中，所述超表面結(jié)構(gòu)采用幾何相位、傳輸相位、或幾何相位結(jié)合傳輸相位的方式以設(shè)置為反射式類型或投射式類型。