使用LCoS装置并且具有减少的串扰的波长选择开关的利记博彩app
【专利说明】
【背景技术】
[0001]光学网络使用波长选择开关(WSS)来动态地将光波长信号从信号源发送到目的地。WSS装置通常依靠波长操作元件诸如硅基液晶(LCoS)装置或者微机电(MEMS)镜阵列来执行该发送。
[0002]LCoS装置包括液晶材料，其被夹在具有透明电极的透明玻璃层和被划分成二维阵列的可单独寻址的像素的硅基板之间。每个像素单独地由电压信号驱动以向光信号提供局部的相位变化，由此提供二维阵列的相位操作区域。一旦光信号已经被衍射元件诸如衍射光栅空间地分离，能够对单独的光谱成分进行操作。光谱成分的空间分离被引导至LCoS装置的预定区域之上，其能够通过以预定的方式驱动相应的像素来独立地操作。
[0003]尽管使用LCoS装置的波长选择开关具有某些非常有吸引力的性能特点，但它们也会遭受不希望的光学串扰，其涉及在特定的波长处从输入端口到输出端口的不希望的能量耦合。
【发明内容】
[0004]根据本发明的一个方面，提供一种光学装置，其中由于散射带来的串扰被减少。该光学装置包括具有至少一个用于接收光束的光学输入端以及至少一个光学输出端的光学端口阵列。该输入端与输出端沿着公共轴线延伸。色散元件从光学输入端接收光束并且将所述光束空间地分离成多个波长成分。聚焦元件聚焦多个波长成分并且可编程光相位调制器接收该聚焦的多个波长成分。该调制器被配置为将波长成分引导至选择的一个光学输出端。该可编程光相位调制器相对于光端口阵列导向，以使引导光束所沿的轴线与输入端和输出端延伸所沿的公共轴线不重合。
【附图说明】
[0005]图1A和图1B分别是可以和本发明的实施例一起使用的简化光学装置例如自由空间波长选择开关(WSS)的一个示例的俯视图和侧视图。
[0006]图2是在χ-y面内延伸的图1的LCoS装置的主视图。
[0007]图3示出了周期的、步进的相移曲线的一个示例，其可以在y轴线上跨越LCoS装置的区域而产生。
[0008]图4和图5是沿着图1B的端口阵列中的线A-A所截取的主视图。
[0009]图6是减少串扰的简化光学装置例如自由空间波长选择开关(WSS)的一个示例的侧视图。
[0010]图7示出了示出在图6中的光学装置的替代实施例。
【具体实施方式】
[0011]图1A和图1B分别是可以和本发明的实施例一起使用的简化光学装置例如自由空间WSS 100的一个示例的俯视图和侧视图。光通过用作输入端口与输出端口的光波导例如光纤被输入与输出至WSS 100。如图1B最佳地所示，光纤准直器阵列101可以包括多个单根光纤12(^120# 120 3，该多个单根光纤分别耦接到准直器102^02# 102 3。来自一个或多个光纤120的光线通过准直器102转换为自由空间光束。从端口阵列101出射的光线平行于z轴线。在图1B中，尽管端口阵列101仅仅示出了三个光纤/准直器对，更一般地说可以使用任何合适数量的光纤/准直器对。
[0012]一对望远镜或者光束扩展器将来自端口阵列101的自由空间光束放大。第一望远镜或者第一光束扩展器由光学元件106和107组成，并且第二望远镜或者第二光束扩展器由光学元件104和105组成。
[0013]在图1A和图1B中，在两个轴线上影响光线的光学元件在两个视图中用实线表示为双凸光学装置。另一方面，仅仅在一个轴线上影响光线的光学元件用实线表示为在被影响的轴线上的平凸透镜。仅仅在一个轴线上影响光线的光学元件同样以虚线表示在它们不影响的轴线上。例如，在图1A和图1B中，光学元件102、108、109以及110在两个图中用实线描绘。另一方面，在图1A中，光学元件106和107用实线描绘(因为它们具有沿着y轴线聚焦的能力)并且在图1B中用虚线描绘(因为它们使光束沿着X轴线未受影响)。在图1B中，光学元件104和105用实线描绘(因为它们具有沿着X轴线聚焦的能力)并且在图1A中用虚线描绘(因为它们使光束沿着y轴线未受影响)。
[0014]每个望远镜可以建立为具有对于X和y方向的不同的放大倍数。例如，由在X方向上放大光线的光学元件104和105形成的望远镜的放大率，可以小于由在y方向上放大光线的光学元件106和107形成的望远镜的放大率。
[0015]该一对望远镜放大了来自端口阵列101的光束并且将它们光学地耦合至波长色散元件108 (例如，衍射光栅或者棱镜)，其将自由空间光束分离至它们的成分波长或者信道中。波长色散元件108用于根据其波长在x-y平面上沿着不同方向分散光线。来自色散元件的光线被引导至光束聚焦光学器件109。
[0016]光束聚焦光学器件109将来自波长色散元件108的波长成分耦合至可编程光相位调制器，其可以是例如基于液晶的相位调制器，例如硅基液晶(LCoS)装置110。波长成分沿着X轴线分散，其被称为波长色散方向或者波长色散轴线。因此，给定波长的每个波长成分集中在沿着y方向延伸的像素阵列上。作为示例而不是作为限制，具有被表示为λρλ2和λ 3的中心波长的三个这样的波长成分在图1A中示出为沿着波长色散轴线(X轴线)被聚焦在LCoS装置110上。
[0017]如图1B最佳地所示，在从LCoS装置110反射之后，每个波长成分能够通过光束聚焦光学器件109、波长色散元件108和光学元件106和107被返回耦合到端口阵列101中选择的光纤。
[0018]图2是在x-y平面内延伸的LCoS装置110的主视图。
[0019]三个波长成分λ 1、λ 2和λ 3沿着波长色散轴线(X轴线)被空间地分离。如下所述，在y轴线上的像素19的适当操作允许选择性的将每个波长成分单独引导至选择的输出光纤。
[0020]可编程光相位调制器例如LCoS装置，在可编程地确定的像素阵列中的给定像素位置处产生相移。这种调制器能够以多个方式使用，形成虚拟透镜、棱镜或者倾斜镜等。由于LCoS装置的限制的厚度和活动，能够在任何给定位置处实现的总相移被限制。通过类似于用于通过将透镜的表面屈光度压缩至平表面来形成菲涅耳透镜的分割技术的应用，这些限制在LCoS装置内能够被防止。具体地，期望的总相移在所考虑的波长处通常是模数2 π。然后最终的相位总是小于2 π。不幸地是，这个分割技术在不会产生未分割图案的方向上引入了光的散射。这一散射光是串扰在LCoS WSS中容易更高的主要原因。
[0021]转向图3，存在示出了周期的、步进的相移曲线39的一个示例，该相移曲线可以在y轴线上跨越LCoS装置21的区域而产生。该周期的、步进的相移曲线39产生了累积的相位曲线37。该累积的引导曲线37通过用预定的电压驱动每个像素19以提供期望的相位变化而产生。正如在电压和相位之间存在直接的关系，并且相位和引导角度之间存在直接的关系，能够生成建立所需的电压驱动信号与期望的引导角度之间关系的查找表等。相位的周期特性被利用以减少所需的驱动电压。因此，周期的、步进电压信号将产生周期的、步进的相移曲线39，其随后