專利名稱：平移偏振光、控制光信號、選擇波長的光路由方法和裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，更具體地，涉及平移偏振光、控制光信號、選擇波長的光路由方法和裝置。
背景技術(shù)：
光纖通信網(wǎng)絡(luò)是現(xiàn)代信息社會的支柱，承載了幾乎所有的現(xiàn)代數(shù)據(jù)通信，包括電話、電視、互聯(lián)網(wǎng)、移動通信等。目前的光纖通信系統(tǒng)主要基于光波分復(fù)用(WDM)技術(shù)，該技術(shù)將不同的波長信號復(fù)用到同一根光纖中進(jìn)行傳輸，從而大幅增加了光纖通信系統(tǒng)的容量。然而由于缺少智能的光纖器件，傳統(tǒng)的WDM系統(tǒng)的光波長路由是固定的，必須在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計時確定光波長路由，而且網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)及維護(hù)也必須由人工來完成。同時，由于網(wǎng)絡(luò)帶寬的需求難以提前預(yù)計和規(guī)劃，在網(wǎng)絡(luò)升級或提供新的數(shù)據(jù)服務(wù)時，常常需要重新進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計和調(diào)整施工。這些缺點(diǎn)導(dǎo)致傳統(tǒng)的WDM系統(tǒng)的建設(shè)及運(yùn)營維護(hù)成本高居不下，阻礙了 WDM光網(wǎng)絡(luò)的進(jìn)一步發(fā)展?？芍貥?gòu)光分插復(fù)用器(ROADM)的出現(xiàn)改變了這一局面。以ROADM構(gòu)造的WDM網(wǎng)絡(luò)節(jié)點(diǎn)可以根據(jù)遠(yuǎn)程控制信號切換不同波長光信號的路由方向，即動態(tài)地配置上下業(yè)務(wù)波長，并且管理各業(yè)務(wù)波長的功率，從而避免在網(wǎng)絡(luò)升級或提供新的數(shù)據(jù)服務(wù)時，重新進(jìn)行光網(wǎng)絡(luò)的設(shè)計和調(diào)整施工。同時，由于ROADM兼容所有業(yè)務(wù)波長，因此可以不受限制地選擇不同的工作波長，從而大幅提高了網(wǎng)絡(luò)的靈活性。因此，ROADM的應(yīng)用使WDM光網(wǎng)絡(luò)演變?yōu)楦叨戎悄芑男乱淮饩W(wǎng)絡(luò)，不但可以極大地降低網(wǎng)絡(luò)的運(yùn)營和維護(hù)成本，又可以快速地提供各種新的數(shù)據(jù)服務(wù)，已經(jīng)成為WDM光網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展方向。一個傳統(tǒng)的1*2 ROADM的核心構(gòu)架如附圖1所示，由一個輸入端的波分解復(fù)用器(DEMUX) 101，1*2光開關(guān)陣列102，兩個輸出端的可調(diào)光衰減器(VOA)陣列103和105，以及兩個輸出端的波分復(fù)用器(MUX) 104和106組成。ROADM的輸入和輸出端口介質(zhì)都是光纖，其中傳輸?shù)腤DM波長及其間隔都是固定的，如附圖1中輸入端的光譜所示。光譜中每一個柱形代表一個波長信號，其寬度代表其信道帶寬，而其高度代表其功率大小。附圖1所示的輸入信號包含m個波長信號λ λ m,其功率各不相同。當(dāng)這些光信號由輸入端口進(jìn)入ROADM的DEMUX模塊101后，按波長分離開并分別由DEMUX模塊101的輸出端口 λ I λ m輸出，每一個波長對應(yīng)一個輸出端口。這些光信號隨后進(jìn)入由m個1*2光開關(guān)組成的光開關(guān)陣列102，陣列中的每一個光開關(guān)對應(yīng)一個波長，其輸入端連接DEMUX上相應(yīng)波長的輸出端口，而其兩個輸出端口則分別對應(yīng)MUX 104和MUX 106上相應(yīng)波長的輸入端口。因此，通過遠(yuǎn)程控制光開關(guān)陣列102中每個光開關(guān)的切換狀態(tài)，即可選擇每個波長的路由方向，從而將輸入的波長信號分成兩組，分別前往ROADM的兩個MUX。以上兩組波長信號離開光開關(guān)陣列后，分別到相應(yīng)的MUX的前置VOA陣列103和105。這兩個陣列都由m個VOA組成，每個VOA對應(yīng)一個波長，并根據(jù)遠(yuǎn)程控制信號對經(jīng)過其的光信號的功率進(jìn)行調(diào)節(jié)。最后兩組波長信號分別到達(dá)MUX 104和MUX 106上相應(yīng)的輸入端口，并被分別合并到輸出端口 I和輸出端口 2輸出。如附圖1所不，ROADM將功率不同的 m個輸入波長信號按選擇的組合分配到兩個輸出端口，并且通過調(diào)節(jié)各個波長的輸出功率，實(shí)現(xiàn)了平坦的輸出光譜(即各波長功率一致)。當(dāng)然，根據(jù)實(shí)際應(yīng)用的需要也可以通過調(diào)節(jié)各個波長的輸出功率來得到任意的輸出光譜。多個輸出端口 1*N ROADM的結(jié)構(gòu)與1*2 ROADM類似，只是其中的光開關(guān)陣列由1*N光開關(guān)組成，而VOA陣列MUX的數(shù)量都分別為N個。其具體工作原理與上述1*2節(jié)點(diǎn)相同，在此不再累述。不難推論，N*I (即N個輸入端，I個輸出端)ROADM的結(jié)構(gòu)與1*N ROADM相同，不同的只是DEMUX和MUX的功能相反而已。由于現(xiàn)有的ROADM系統(tǒng)是由離散的，功能單一的器件組成，不但數(shù)量眾多，而且器件之間連接復(fù)雜，導(dǎo)致系統(tǒng)的體積龐大。而組成系統(tǒng)的器件都是獨(dú)立封裝的光纖器件，在其內(nèi)部光信號都要經(jīng)過光纖-內(nèi)部介質(zhì)-光纖的變換，每次變換都會帶來光信號質(zhì)量的劣化和光功率的損失，進(jìn)而整個系統(tǒng)的性能受到極大的限制。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明實(shí)施例提出一種平移偏振光的方法，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種平移偏振光的裝置，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種控制光信號的方法，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種控制光信號的裝置，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種選擇波長的光路由方法，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例還提出一種選擇波長的光路由裝置，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。本發(fā)明實(shí)施例的技術(shù)方案如下:—種平移偏振光的方法，所述方法包括:切換偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光；將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光。所述切換偏振光的偏振態(tài)包括:通過改變驅(qū)動電壓切換偏振光的偏振態(tài)。一種平移偏振光的裝置，所述裝置包括至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光片和反射鏡；偏振調(diào)制器，用于切換偏振光的偏振態(tài)，以及輸出光束平移片輸入的偏振光；光束平移片，用于將偏振調(diào)制器輸入的偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后偏振光，以及將旋光片輸入的偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化后輸入偏振調(diào)制器；
旋光片，用于將所述平移后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；反射鏡,用于反射偏振光。所述偏振調(diào)制器通過改變驅(qū)動電壓切換偏振光的偏振態(tài)。一種控制光信號的方法，所述方法包括:完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量，獲得分離后的偏振光；切換分離后的偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光；將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光；合成所述第二平移后偏振光并出射。所述完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量包括:將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量；旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向；將偏振光的相同偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度,得到與入射光的非尋常光分量對應(yīng)的偏振光和與入射光的尋常光分量對應(yīng)的偏振光，所述對應(yīng)的偏振光的偏振態(tài)相同。所述完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量包括:將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量；非尋常光分量和尋常光分量分別旋轉(zhuǎn)90度；分離旋轉(zhuǎn)后的非尋常光分量和尋常光分量；旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向；將偏振光的相同偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度,得到與入射光的非尋常光分量對應(yīng)的偏振光和與入射光的尋常光分量對應(yīng)的偏振光，所述對應(yīng)的偏振光的偏振態(tài)相同。 一種控制光信號的裝置，所述裝置包括輸入輸出陣列、分合模塊、至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光器和反射鏡；輸入輸出陣列,用于接收入射光和輸出出射光；分合模塊，用于完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量，獲得分離后的偏振光，以及合成偏振調(diào)制器返回的偏振光；偏振調(diào)制器，用于切換所述分離后的偏振光的偏振態(tài)得到切換后偏振光；光束平移片，用于將所述切換后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后偏振光；旋光器，用于旋轉(zhuǎn)所述平移后偏振光的偏振態(tài)；反射鏡，用于反射偏振光。所述分合模塊包括:單軸晶體、至多兩個可逆旋光片和不可逆旋光片；單軸晶體，用于將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量，以及合成兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光；可逆旋光片，用于旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向，以及將兩束旋轉(zhuǎn)后的偏振光分別旋轉(zhuǎn)得到兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光；不可逆旋光片，用于將偏振態(tài)相同偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度，得到兩束偏振態(tài)相同的偏振光，以及將兩束平移后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度。所述分合模塊包括:第一單軸晶體、第一可逆旋光片、第二單軸晶體、至多兩個旋光片和不可逆旋光片；第一單軸晶體，用于將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量，以及合成兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光；第一可逆旋光片，用于將非尋常光分量和尋常光分量分別旋轉(zhuǎn)90度，以及將兩束偏振態(tài)方向互相垂直偏振光的偏振態(tài)分別旋轉(zhuǎn)90度；第二單軸晶體，用于分離旋轉(zhuǎn)后的非尋常光分量和尋常光分量，并增加兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光的距離；所述第二單軸晶體的光軸與所述第一單軸晶體的方向相反；可逆旋光片，用于旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向，以及將兩束旋轉(zhuǎn)后的偏振光分別旋轉(zhuǎn)得到兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光；不可逆旋光片，用于將偏振態(tài)相同偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度，得到兩束偏振態(tài)相同的偏振光，以及將兩束平移后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度。所述輸入輸出陣列包括:光纖陣列，用于接收外部的入射光和輸出內(nèi)部的出射光；微透鏡陣列，用于準(zhǔn)直外部的入射光和匯聚內(nèi)部的出射光。所述旋光器為旋光片或偏振調(diào)制器，所述偏振調(diào)制器通過驅(qū)動電壓旋轉(zhuǎn)所述平移后偏振光的偏振態(tài)以調(diào)節(jié)出射光的功率。一種選擇波長的光路由方法，該方法包括:將入射光中的非尋常光分量和尋常光分量完全分開，獲得偏振態(tài)一致的偏振光；按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光；分別切換偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光；將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光；對于不同的出射端口分別合成所選擇波長的第二平移后偏振光，在出射端口得到所選擇波長的出射光。所述按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光包括:準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光；按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光；將所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，然后匯聚到同一平面上?！N選擇波長的光路由裝置，所述裝置包括:輸入輸出陣列、分合模塊、色散模塊、至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光模塊和反射鏡；輸入輸出陣列，用于接收不同波長的入射光和輸出所選擇波長的出射光；分合模塊，用于將入射光中的非尋常光分量和尋常光分量完全分開，獲得偏振態(tài)一致的偏振光，以及合成色散模塊返回的偏振光；色散模塊，用于按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光，以及合并所選擇的不同波長的偏振光；偏振調(diào)制器，用于切換所述分離后的偏振光的偏振態(tài)；光束平移片，用于將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后不同波長的偏振光，以及將所選擇不同波長的偏振光輸入偏振調(diào)制器；旋光模塊，用于旋轉(zhuǎn)所述平移后不同波長的偏振光的偏振態(tài)；反射鏡，用于反射不同波長的偏振光；輸入輸出陣列的端面位于色散模塊的外側(cè)焦平面中，反射鏡與色散模塊的外側(cè)焦
平面重合。所述色散模塊包括:第一透鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的入射偏振光，以及匯聚包括所選擇不同波長的出射偏振光至第一透鏡外側(cè)焦平面；衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光；第二透鏡，用于將所述分離后的不同波長的偏振光折射為一組平行的偏振光，并將所述偏振光匯聚到第二透鏡外側(cè)焦平面上；以及將從第二透鏡外側(cè)焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，并將準(zhǔn)直后的偏振光向第二透鏡內(nèi)側(cè)焦點(diǎn)方向折射；第一透鏡的焦距與第二透鏡的焦距相等且內(nèi)側(cè)的焦點(diǎn)重合，衍射光柵的中心位于第一透鏡和第二透鏡的內(nèi)側(cè)焦點(diǎn)。所述色散模塊包括:第三透鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光，并將反射型衍射光柵輸出的所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，同時將所述平行的偏振光分別匯聚到第三透鏡左側(cè)焦平面；以及將從第三透鏡左側(cè)焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，同時將所述準(zhǔn)直后的偏振光向第三透鏡右側(cè)焦點(diǎn)方向折射，并將反射型衍射光柵合并的包括所選擇不同波長的出射偏振光匯聚到第三透鏡左側(cè)焦平面；反射型衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光；反射型衍射光柵的中心位于第三透鏡的右側(cè)焦點(diǎn)。所述色散模塊包括:反射球面鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光，并將反射型衍射光柵輸出的所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，同時將所述平行的偏振光分別匯聚到反射球面鏡焦平面；以及將從反射球面鏡焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，同時將所述準(zhǔn)直后的偏振光向反射球面鏡焦點(diǎn)方向折射，并將反射型衍射光柵合并的包括所選擇不同波長的出射偏振光匯聚到反射球面鏡焦平面；反射型衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光；反射型衍射光柵的中心位于反射球面鏡的焦點(diǎn)上。所述偏振調(diào)制器為第一偏振調(diào)制器陣列，所述旋光模塊為第二偏振調(diào)制器陣列；第一偏振調(diào)制陣列對每個波長的偏振光的偏振態(tài)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)制；所述光束平移片的通光面覆蓋第一偏振調(diào)制陣列的所有像素；
第二偏振調(diào)制陣列對每個波長的偏振光的偏振態(tài)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)制；所述反射鏡的反射面覆蓋第二偏振調(diào)制陣列的所有像素。從上述技術(shù)方案中可以看出，在本發(fā)明實(shí)施例中，通過在平移偏振光的裝置中加入分合模塊獲得控制光信號的裝置；在控制光信號的裝置中進(jìn)一步增加色散模塊得到選擇波長的光路由裝置。由于上述技術(shù)方案簡化了光學(xué)結(jié)構(gòu)并實(shí)現(xiàn)了裝置的微型化，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中傳統(tǒng)的1*2 ROADM的核心構(gòu)架示意圖；圖2為平移偏振光的方法流程不意圖；圖3為是平移偏振光的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖4A為液晶切換單元310的截面圖及加電壓VO工作原理圖；圖4B為液晶切換單元310的截面圖及加電壓Vl工作原理圖；圖5A為切換單元310加電壓VO的工作示意圖；圖5B為切換單元310加電壓Vl的工作示意圖；圖6A為4個可選輸出坐標(biāo)工作示意圖1 ;圖6B為4個可選輸出坐標(biāo)工作示意圖2 ；圖6C為4個可選輸出坐標(biāo)工作示意圖3;圖6D為4個可選輸出坐標(biāo)工作示意圖4 ；圖7為控制光信號的方法流程示意圖；圖8為控制光信號的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖9A為分合模塊900的正向分光示意圖；圖9B為分合模塊900的反向合光示意圖；圖9C為分合模塊900的不能正常反向合光示意圖；圖9D為分合模塊900的工作示意圖4 ；圖10為可以調(diào)節(jié)輸出光功率的控制光信號的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖11為選擇波長的光路由方法流程示意圖；圖12A為選擇波長的光路由裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖12B為1*2選擇波長的光路由裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖13A是可調(diào)切換模塊陣列橫向結(jié)構(gòu)示意圖；圖13B是可調(diào)切換模塊陣列縱向結(jié)構(gòu)示意圖；圖14是選擇波長的光路由裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖15是選擇波長的光路由裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)表達(dá)得更加清楚明白，下面結(jié)合附圖及具體實(shí)施例對本發(fā)明再作進(jìn)一步詳細(xì)的說明。在本發(fā)明實(shí)施例中，在平移偏振光的裝置的基礎(chǔ)上增加輸入輸出陣列和分合模塊獲得控制光信號的裝置；在控制光信號的裝置的基礎(chǔ)上增加色散模塊得到選擇波長的光路由裝置。平移偏振光的裝置不但可以實(shí)現(xiàn)偏振光的精確切換，而且可以通過偏振調(diào)制器與光束平移片的光學(xué)厚度靈活地調(diào)節(jié)偏振光的切換量?？刂乒庑盘柕难b置采用了獨(dú)特的偏振分光/合光設(shè)計，所有輸入與輸出光對應(yīng)的非尋常光經(jīng)過分合模塊平移后，與所有尋常光完全分離，因此只需要一組波片即可實(shí)現(xiàn)所有光線的偏振態(tài)一致。不同端口的尋常光或非尋常光之間則不要求完全分離，其光斑在離開偏振分光晶體時可以相互重疊而不影響偏振光線的消光比。而采用上述技術(shù)方案，極大地簡化了偏振光學(xué)結(jié)構(gòu)，其輸入和輸出端口可以由間隔非常小的單一光纖陣列構(gòu)成，從而實(shí)現(xiàn)了控制光信號的裝置的微型化?？刂乒庑盘柕难b置不但結(jié)構(gòu)簡單易于裝配，而且部件少體積小。同時由于使用微型光纖陣列作為輸入和輸出端口，其體積幾乎不隨端口數(shù)量的增加而增大，因此實(shí)現(xiàn)了極高的穩(wěn)定性和可靠性。本發(fā)明提出的選擇波長的光路由裝置是經(jīng)典的4F系統(tǒng)，其特點(diǎn)為前后焦面上的空間距離的映像是1:1。這一特點(diǎn)結(jié)合本發(fā)明的控制光信號的裝置使用的小間隔光纖陣列端口，可以極大地降低平移偏振光裝置的光學(xué)厚度，從而提高了光學(xué)系統(tǒng)的性能并減少了系統(tǒng)的封裝尺寸。4F系統(tǒng)中的另一個特點(diǎn)是所有端口對應(yīng)的光線都經(jīng)過兩個透鏡的共同焦點(diǎn)，也就是是色散元件衍射光柵的位置。因此衍射光柵的尺寸只需要大于此處的單一光斑即滿足系統(tǒng)要求，從而大幅降低了系統(tǒng)對衍射光柵的面積的要求。同時，通過主透鏡變換后的光斑相對于獨(dú)立準(zhǔn)直器的光斑較大，其在衍射光柵上照耀的面積也相應(yīng)較大，因而整個光學(xué)系統(tǒng)的衍射分辨率也比較高。下面結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)方案。參見附圖2是平移偏振光的方法流程示意圖，具體包括以下步驟:步驟201、切換偏振光的偏振態(tài)，將偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光。切換偏振光的偏振態(tài)，并不改變偏振光的傳播路徑。當(dāng)偏振光的偏振態(tài)發(fā)生變化，則將偏振光在偏振態(tài)的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化，得到第一平移后偏振光。其中，可以通過改變驅(qū)動電壓切換偏振光。步驟202、將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度。將第一平移后偏振光反射，同時將偏振光的的偏振態(tài)先旋轉(zhuǎn)90度。步驟203、將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光。偏振光在步驟202前的偏振態(tài)與偏振光在步驟202后的偏振態(tài)變化了 90度，這一偏振態(tài)的變化將轉(zhuǎn)化為偏振光在步驟202前和步驟202后在傳播路徑上的變化，從而得到
第二平移后偏振光。參見附圖3是平移偏振光的裝置結(jié)構(gòu)示意圖，具體地:平移偏振光的裝置即切換模塊300由若干個切換單元310和一個反射單元320組成。其中每個切換單元310由一個偏振調(diào)制器311和一個光束平移片312組成。偏振調(diào)制器311的功能是切換入射光的偏振態(tài)，但是它并不改變?nèi)肷涔獾膫鞑ヂ窂?。切換單元310對入射光的平移是由其中的光束平移片312來完成的。光束平移片312是由單軸雙折射晶體制成平行平板，其特性為入射光的偏振態(tài)決定其出射時是否發(fā)生平移。反射單元320則由一個旋光片321和一個反射鏡322組成，其功能為將入射的偏振光沿原路徑反射，同時將其偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度。其中的旋光片321是45度的法拉第旋轉(zhuǎn)片,偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度然后反射，然后將反射光的偏振態(tài)再旋轉(zhuǎn)45度。旋光片321是由雙折射晶體制成的四分之一波片，偏振光經(jīng)過反射鏡反射后，偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度。偏振調(diào)制器311可以根據(jù)外部驅(qū)動信號對入射的偏振光的偏振態(tài)進(jìn)行調(diào)制，可以實(shí)現(xiàn)這一功能的技術(shù)包括液晶技術(shù)、電光技術(shù)以及磁光技術(shù)等。光束平移片312是由單軸雙折射晶體制成的平行平板，可以將偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化，也就是可以使偏振光在偏振態(tài)改變時發(fā)生平移。可以制成光束平移片的材料包括但不限于釩酸釔(YV04)晶體、鈮酸鋰晶體和方解石晶體。偏振光沿Z軸正方向入射到切換模塊300，經(jīng)過各個切換單元310的平移切換以及反射單元320的反射后，將沿Z軸負(fù)方向出射，而且出射光的Y軸坐標(biāo)與入射光不同，即相對于入射光產(chǎn)生了一個平移。如果切換單元310的個數(shù)為N，則出射光的Y軸坐標(biāo)就有2n種選擇。這些Y軸坐標(biāo)由各個光束平移片312的平移量決定，而選擇由哪個Y軸坐標(biāo)輸出，則通過控制各個偏振調(diào)制器311的狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)。下面以基于液晶技術(shù)的切換模塊為例，闡述其具體工作原理。附圖4A為液晶切換單元310的截面圖及其工作原理圖，其中偏振調(diào)制器311為液晶盒，主要由兩層玻璃基板401、液晶層402以及鍍在玻璃基板上的兩層透明電極403構(gòu)成。液晶層402夾在兩層透明電極403之間，外部驅(qū)動電壓可以通過透明電極403施加到液晶層402上。液晶是一種凝聚態(tài)物質(zhì)，其結(jié)構(gòu)與特性介于固態(tài)晶體與各向同性液體之間，是有序性的流體。液晶的化學(xué)結(jié)構(gòu)是不對稱的，因此其介質(zhì)特性和光學(xué)特性也是不對稱的，具有和晶體一樣的雙折射特性。設(shè)液晶層402的厚度為d，光軸在X-Y平面內(nèi)并與Y軸成45度，尋常光(O光)和非尋常光(E光)的折射率差為Δη，則其對入射光所產(chǎn)生的位相延遲δ為δ = And當(dāng)δ等于入射波長λ或其整數(shù)倍時，液晶層402相當(dāng)于入射光的全波片，入射光經(jīng)過它之后偏振態(tài)不發(fā)生改變。而當(dāng)δ等于λ/2或其奇數(shù)倍時，液晶層402相當(dāng)于入射光的二分之一波片，可以將偏振態(tài)垂直于或平行于Y-Z平面的入射光的偏振態(tài)進(jìn)行90度旋轉(zhuǎn)。在液晶層402被施加電場時，其分子的排列方向會發(fā)生改變，相應(yīng)的雙折射的特性也就是折射率差Λ η也隨之改變，形成電控雙折射(ECB)效應(yīng)。因此，利用液晶的電控雙折射效應(yīng)，可以通過改變液晶盒的驅(qū)動電壓來改變其對入射偏振光的相位延遲S，從而實(shí)現(xiàn)對光的偏振態(tài)的調(diào)制。設(shè)δ等于λ和λ/2時，對應(yīng)的驅(qū)動電壓分別為VO和VI，則偏振調(diào)制器311對偏振態(tài)的調(diào)制分別如附圖4Α和附圖4Β所示。在圖4Α中，偏振態(tài)垂直于Y-Z平面(以光線上的圓點(diǎn)表示)的入射光在通過驅(qū)動電壓為VO的偏振調(diào)制器311后，偏振態(tài)保持不變。而在圖4Β中，同樣偏振態(tài)的入射光在通過驅(qū)動電壓為Vl的偏振調(diào)制器311后，偏振態(tài)變?yōu)槠叫杏赮-Z平面(以光線上的小橫線表示)，即相對于入射偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)了 90度。除了 ECB模式，液晶還可以在其它多種工作模式，包括扭曲向列型(TN)和超級扭曲向列型(STN)等模式下實(shí)現(xiàn)上述的偏振態(tài)調(diào)制功能。液晶的詳細(xì)工作原理不屬于本發(fā)明的內(nèi)容，在此不在累述。
圖4中的光束平移片412以釩酸釔晶體為例，其厚度為T，晶體光軸404在Y-Z平面內(nèi)并與晶體的表面成a角。當(dāng)偏振調(diào)制器311的驅(qū)動電壓為VO時，入射光經(jīng)過偏振調(diào)制器311后偏振態(tài)沒有改變，因此入射到光束平移片312時偏振態(tài)仍垂直于其光軸404所在的Y-Z平面，如圖4A所示。在這種情況下，入射光在光束平移片312中按尋常光的折射規(guī)律折射，所以在Y軸方向上沒有發(fā)生偏移，出射光與入射光在同一條直線上，其Y軸坐標(biāo)沒有改變。而當(dāng)偏振調(diào)制器311的驅(qū)動電壓為Vl時，入射光經(jīng)過偏振調(diào)制器311后偏振態(tài)被旋轉(zhuǎn)了 90度，變?yōu)槠叫杏赮-Z平面的線偏振光，如圖4B所示。在這種情況下，入射光的偏振態(tài)平行于光束平移片312的主截面(即光軸404所在的平面)，因此在光束平移片312中按非尋常光的折射規(guī)律折射，在Y軸方向上發(fā)生偏移，偏移方向與光軸404的方向一致,即Y軸正方向。最終的出射光與入射光不在同一條直線上，而是在兩條平行的，距離為d的直線上。也就是說，光束平移片將入射光在Y-Z平面內(nèi)沿Y軸平移了 d距離，如果入射光的Y軸坐標(biāo)為0，則出射光的Y軸坐標(biāo)為+d。光束平移片平移的距離d由晶體的厚度T和光軸方向a決定，根據(jù)晶體的特性選擇合適的晶體厚度T和光軸方向a，即可得到所需要的平移距離d。下面以包含一個上述的切換單元310的切換模塊(如附圖5所示)為例，說明切換模塊的詳細(xì)的工作過程。見附圖5A,—束偏振態(tài)垂直于Y-Z平面,Y軸坐標(biāo)為O的偏振光沿Z軸正方向入射到切換單元310。當(dāng)驅(qū)動電壓為VO時，其經(jīng)過切換單元310后偏振態(tài)沒有改變，Y軸坐標(biāo)也沒有改變，繼續(xù)沿Z軸正方向進(jìn)入反射單元320。反射單元320中的旋光片321為入射光的四分之一波片，其光軸在X-Y平面(垂直于Y-Z平面)內(nèi)，并且與Y軸成45度角。偏振光經(jīng)過旋光片321后被反射鏡322反射，傳播方向變?yōu)閆軸負(fù)方向，然后沿原路徑再次經(jīng)過旋光片321。偏振光兩次經(jīng)過四分之一波片的效果相當(dāng)于經(jīng)過了一次二分之一波片，而波片的光軸與其偏振態(tài)成45度角，因此偏振光經(jīng)反射單元320反射后偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)了 90度，變?yōu)槠叫杏赮-Z平面，而傳播方向則變成了 Z軸負(fù)方向。偏振光繼續(xù)沿Z軸負(fù)方向再次入射到切換單元310時，首先進(jìn)入的是光束平移片312，此時其偏振態(tài)已變?yōu)槠叫杏赮-Z平面(即光束平移片112的主截面)，因此在光束平移片312中按非尋常光的折射規(guī)律折射，在Y軸方向上發(fā)生偏移。同時因?yàn)槿肷浞较驗(yàn)閆軸負(fù)方向，所以偏移方向?yàn)閅軸負(fù)方向。如果光束平移片312的平移距離為d，則出射的偏振光的Y軸坐標(biāo)為-d。偏振光最后再次經(jīng)過偏振調(diào)制器311，由于驅(qū)動電壓為V0，其偏振態(tài)沒有改變，最終的出射光的偏振態(tài)為平行于Y-Z平面。附圖5B所示為當(dāng)偏振調(diào)制器311的驅(qū)動電壓為Vl時，切換模塊的工作原理。相同的入射光在經(jīng)過切換單元310后被平移了距離d，從光束平移片312出射的Y軸坐標(biāo)為+d。同時，其偏振態(tài)被旋轉(zhuǎn)了 90度，變?yōu)槠叫杏赮-Z平面。偏振光從切換單元310出射后繼續(xù)沿Z軸正方向入射到反射單元320，經(jīng)過反射單元320的反射后傳播方向變?yōu)榱?Z軸負(fù)方向，而偏振態(tài)再次被旋轉(zhuǎn)90度，變?yōu)榇怪庇赮-Z平面。因此，當(dāng)偏振光沿Z軸負(fù)方向再次進(jìn)入光束平移片312時，將按尋常光的折射規(guī)律折射，在Y軸方向上不發(fā)生偏移，出射光的Y軸坐標(biāo)仍然為+d。最后偏振光再次經(jīng)過偏振調(diào)制器311，由于驅(qū)動電壓為VI，其偏振態(tài)第三次被旋轉(zhuǎn)90度，最終的出射光的偏振態(tài)為平行于Y-Z平面。綜上所述，包含一個切換單元的切換模塊可選擇+d和-d兩個輸出坐標(biāo)(假定輸入光的坐標(biāo)為O)，輸出坐標(biāo)可以通過控制切換單元中的偏振調(diào)制器的驅(qū)動電壓，也就是調(diào)制狀態(tài)來選擇。坐標(biāo)-d對應(yīng)的驅(qū)動電壓是V0，也就是不旋轉(zhuǎn)偏振態(tài)的調(diào)制狀態(tài)，這種情況下偏振光的平移發(fā)生在其沿Z軸負(fù)方向傳播時，因此平移的方向?yàn)閅軸負(fù)方向，輸出坐標(biāo)為-d，如附圖5A所示。而坐標(biāo)+d對應(yīng)的驅(qū)動電壓是VI，也就是將偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度的調(diào)制狀態(tài)，這種情況下偏振光的平移發(fā)生在其沿Z軸正方向傳播時，因此平移的方向?yàn)閅軸正方向，輸出坐標(biāo)為+d，如附圖5B所示。在更多的情況下，如附圖3所示切換模塊包含多個切換單元。而對于包含多個切換單元的切換模塊(以下稱多單元切換模塊)中的任意一個切換單元，不難說明偏振光在沿Z軸正方向離開這個切換單元到沿Z軸負(fù)方向回到這個切換單元期間，所經(jīng)歷的偏振態(tài)90度旋轉(zhuǎn)的次數(shù)(包括反射單元的90度旋轉(zhuǎn))一定是奇數(shù)。也就是說，偏振光在回到這個切換單元時，偏振態(tài)與離開時一定成90度。因此，偏振光在來回兩次經(jīng)過每個切換單元的光束平移片時，必定發(fā)生一次而且只有一次平移。如果平移發(fā)生在其沿Z軸正方向傳播時，則平移的方向?yàn)閅軸正方向。如果平移發(fā)生在其沿Z軸負(fù)方向傳播時，則平移的方向?yàn)閅軸負(fù)方向。而通過控制這個切換單元的偏振調(diào)制器的調(diào)制狀態(tài)，就可以選擇偏振光在沿Z軸正方向傳播時平移，還是在沿Z軸負(fù)方向傳播時平移，也就是可以選擇偏振光的平移方向。因此可以得出結(jié)論，多單元切換模塊中的每一個切換單元都會對入射光進(jìn)行平移，而最終出射光的平移量為所有切換單元的平移量的總和。每個切換單元對偏振光的平移都是獨(dú)立的，因此其在切換模塊中的位置，也就是先后順序不影響最終出射光的平移量。由于每個切換單元有正負(fù)兩種平移方向，所以如果切換模塊包含的切換單元的數(shù)量為N，而且平移量各不相同的話，那么出射光的Y軸坐標(biāo)就有最多2N種選擇。通過控制各個切換單元的驅(qū)動電壓，也就是各個切換單元的平移方向，即可選擇出射光的Y軸坐標(biāo)。根據(jù)以上結(jié)論，可以設(shè)計任意輸出端口數(shù)量和輸出坐標(biāo)的切換模塊。下面以一個可選擇4個輸出坐標(biāo)，而且輸入和輸出坐標(biāo)按等間距d排列的切換模塊為例，進(jìn)行詳細(xì)說明。首先，要滿足4個可選擇輸出坐標(biāo)則至少需要兩個切換單元。而為了得到輸入和輸出坐標(biāo)等間距排列，兩個切換單元的平移距離的任意加減組合的結(jié)果必須為d的整數(shù)倍。根據(jù)這些要求得到的切換模塊如圖6A、6B、6C、6D所示，沿Z軸正方向依序排列有兩個切換單元610和620，以及反射單元320。兩個切換單元的光束平移片612和622的平移距離分別設(shè)計為1.5d和0.5d，以達(dá)到等間距輸出的效果。切換模塊的詳細(xì)工作和控制狀態(tài)，以及對應(yīng)的輸出結(jié)果如表一所示，四個狀態(tài)下光線的具體路徑見圖6A 圖6D所不。在輸入光的Y軸坐標(biāo)為O的情況下，四個輸出坐標(biāo)分別為-2d，-d，+d和+2d，正好按等間距分布在輸入坐標(biāo)的兩側(cè)，而且每個輸出坐標(biāo)與切換單元的四種驅(qū)動電壓的組合一一對應(yīng)。表一
權(quán)利要求
1.一種平移偏振光的方法,其特征在于,所述方法包括: 切換偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光； 將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度； 將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述移動偏振光的方法，其特征在于，所述切換偏振光的偏振態(tài)包括:通過改變驅(qū)動電壓切換偏振光的偏振態(tài)。
3.一種平移偏振光的裝置，其特征在于，所述裝置包括至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光片和反射鏡； 偏振調(diào)制器，用于切換偏振光的偏振態(tài)，以及輸出光束平移片輸入的偏振光； 光束平移片，用于將偏振調(diào)制器輸入的偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后偏振光，以及將旋光片輸入的偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化后輸入偏振調(diào)制器； 旋光片，用于將所述平移后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度； 反射鏡，用于反射偏振光。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述平移偏振光的裝置，其特征在于，所述偏振調(diào)制器通過改變驅(qū)動電壓切換偏振光的偏振態(tài)。
5.一種控制光信號的方法，其特征在于，所述方法包括: 完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量，獲得分離后的偏振光； 切換分尚后的偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光； 將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度； 將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光; 合成所述第二平移后偏振光并出射。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述控制光信號的方法，其特征在于，所述完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量包括: 將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量； 旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向； 將偏振光的相同偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度,得到與入射光的非尋常光分量對應(yīng)的偏振光和與入射光的尋常光分量對應(yīng)的偏振光，所述對應(yīng)的偏振光的偏振態(tài)相同。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述控制光信號的方法，其特征在于，所述完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量包括: 將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量； 非尋常光分量和尋常光分量分別旋轉(zhuǎn)90度； 分離旋轉(zhuǎn)后的非尋常光分量和尋常光分量； 旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向； 將偏振光的相同偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度,得到與入射光的非尋常光分量對應(yīng)的偏振光和與入射光的尋常光分量對應(yīng)的偏振光，所述對應(yīng)的偏振光的偏振態(tài)相同。
8.—種控制光信號的裝置，其特征在于，所述裝置包括輸入輸出陣列、分合模塊、至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光器和反射鏡； 輸入輸出陣列，用于接收入射光和輸出出射光； 分合模塊，用于完全分離入射光中的非尋常光分量和尋常光分量，獲得分離后的偏振光，以及合成偏振調(diào)制器返回的偏振光； 偏振調(diào)制器，用于切換所述分離后的偏振光的偏振態(tài)得到切換后偏振光； 光束平移片，用于將所述切換后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后偏振光； 旋光器，用于旋轉(zhuǎn)所述平移后偏振光的偏振態(tài)； 反射鏡，用于反射偏振光。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述控制光信號的裝置，其特征在于，所述分合模塊包括:單軸晶體、至多兩個可逆旋光片和不可逆旋光片； 單軸晶體，用于將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量，以及合成兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光； 可逆旋光片，用于旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向，以及將兩束旋轉(zhuǎn)后的偏振光分別旋轉(zhuǎn)得到兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光； 不可逆旋光片，用于將偏振態(tài)相同偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度，得到兩束偏振態(tài)相同的偏振光，以及將兩束平移 后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度。
10.根據(jù)權(quán)利要求8所述控制光信號的裝置，其特征在于，所述分合模塊包括:第一單軸晶體、第一可逆旋光片、第二單軸晶體、至多兩個旋光片和不可逆旋光片； 第一單軸晶體，用于將入射光分為非尋常光分量和尋常光分量，以及合成兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光； 第一可逆旋光片，用于將非尋常光分量和尋常光分量分別旋轉(zhuǎn)90度，以及將兩束偏振態(tài)方向互相垂直偏振光的偏振態(tài)分別旋轉(zhuǎn)90度； 第二單軸晶體，用于分離旋轉(zhuǎn)后的非尋常光分量和尋常光分量，并增加兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光的距離；所述第二單軸晶體的光軸與所述第一單軸晶體的方向相反；可逆旋光片，用于旋轉(zhuǎn)非尋常光分量和尋常光分量至相同的偏振方向，以及將兩束旋轉(zhuǎn)后的偏振光分別旋轉(zhuǎn)得到兩束偏振態(tài)方向互相垂直的偏振光； 不可逆旋光片，用于將偏振態(tài)相同偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度，得到兩束偏振態(tài)相同的偏振光，以及將兩束平移后偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)45度。
11.根據(jù)權(quán)利要求8所述控制光信號的裝置，其特征在于，所述輸入輸出陣列包括: 光纖陣列，用于接收外部的入射光和輸出內(nèi)部的出射光； 微透鏡陣列，用于準(zhǔn)直外部的入射光和匯聚內(nèi)部的出射光。
12.根據(jù)權(quán)利要求8所述控制光信號的裝置，其特征在于，所述旋光器為旋光片或偏振調(diào)制器，所述偏振調(diào)制器通過驅(qū)動電壓旋轉(zhuǎn)所述平移后偏振光的偏振態(tài)以調(diào)節(jié)出射光的功率。
13.—種選擇波長的光路由方法,其特征在于,該方法包括: 將入射光中的非尋常光分量和尋常光分量完全分開，獲得偏振態(tài)一致的偏振光；按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光； 分別切換偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光； 將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度； 將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光; 對于不同的出射端口分別合成所選擇波長的第二平移后偏振光，在出射端口得到所選擇波長的出射光。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述選擇波長的光路由方法，其特征在于，所述按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光包括: 準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光； 按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光； 將所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，然后匯聚到同一平面上。
15.一種選擇波長的光路由裝置，其特征在于，所述裝置包括:輸入輸出陣列、分合模塊、色散模塊、至少一個偏振調(diào)制器、至少一個光束平移片、旋光模塊和反射鏡； 輸入輸出陣列，用于接收不同波長的入射光和輸出所選擇波長的出射光； 分合模塊，用于將入射光中的非尋常光分量和尋常光分量完全分開，獲得偏振態(tài)一致的偏振光，以及合成色散模塊返回的偏振光； 色散模塊，用于按照不同的波長分離所述偏振態(tài)一致的偏振光，以及合并所選擇的不同波長的偏振光； 偏振調(diào)制器，用于切換所述分離后的偏振光的偏振態(tài)； 光束平移片，用于將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到平移后不同波長的偏振光，以及將所選擇不同波長的偏振光輸入偏振調(diào)制器； 旋光模塊，用于旋轉(zhuǎn)所述平移后不同波長的偏振光的偏振態(tài)； 反射鏡，用于反射不同波長的偏振光； 輸入輸出陣列的端面位于色散模塊的外側(cè)焦平面中，反射鏡與色散模塊的外側(cè)焦平面重合。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述選擇波長的光路由裝置，其特征在于，所述色散模塊包括: 第一透鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的入射偏振光，以及匯聚包括所選擇不同波長的出射偏振光至第一透鏡外側(cè)焦平面； 衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光; 第二透鏡，用于將所述分離后的不同波長的偏振光折射為一組平行的偏振光，并將所述偏振光匯聚到第二透鏡外側(cè)焦平面上；以及將從第二透鏡外側(cè)焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，并將準(zhǔn)直后的偏振光向第二透鏡內(nèi)側(cè)焦點(diǎn)方向折射； 第一透鏡的焦距與第二透鏡的焦距相等且內(nèi)側(cè)的焦點(diǎn)重合，衍射光柵的中心位于第一透鏡和第二透鏡的內(nèi)側(cè)焦點(diǎn)。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述選擇波長的光路由裝置，其特征在于，所述色散模塊包括: 第三透鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光，并將反射型衍射光柵輸出的所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，同時將所述平行的偏振光分別匯聚到第三透鏡左側(cè)焦平面；以及將從第三透鏡左側(cè)焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，同時將所述準(zhǔn)直后的偏振光向第三透鏡右側(cè)焦點(diǎn)方向折射，并將反射型衍射光柵合并的包括所選擇不同波長的出射偏振光匯聚到第三透鏡左側(cè)焦平面； 反射型衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光； 反射型衍射光柵的中心位于第三透鏡的右側(cè)焦點(diǎn)。
18.根據(jù)權(quán)利要求15所述選擇波長的光路由裝置，其特征在于，所述色散模塊包括: 反射球面鏡，用于準(zhǔn)直所述偏振態(tài)一致的偏振光，并將反射型衍射光柵輸出的所述分離后的偏振光折射為一組平行的偏振光，同時將所述平行的偏振光分別匯聚到反射球面鏡焦平面；以及將從反射球面鏡焦平面反射的偏振光準(zhǔn)直，同時將所述準(zhǔn)直后的偏振光向反射球面鏡焦點(diǎn)方向折射，并將反射型衍射光柵合并的包括所選擇不同波長的出射偏振光匯聚到反射球面鏡焦平面； 反射型衍射光柵，用于按照不同波長分離準(zhǔn)直后的偏振光，以及合并所選擇不同波長的偏振光； 反射型衍射光柵的中心位于反射球面鏡的焦點(diǎn)上。
19.根據(jù)權(quán)利要求15所述選擇波長的光路由裝置，其特征在于，所述偏振調(diào)制器為第一偏振調(diào)制器陣列，所述旋光模塊為第二偏振調(diào)制器陣列； 第一偏振調(diào)制陣列對每個波長的偏振光的偏振態(tài)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)制；所述光束平移片的通光面覆蓋第一偏振調(diào)制陣列的所有像素； 第二偏振調(diào)制陣列對每個波長的 偏振光的偏振態(tài)進(jìn)行獨(dú)立調(diào)制；所述反射鏡的反射面覆蓋第二偏振調(diào)制陣列的所有像素。
全文摘要
一種平移偏振光的方法，所述方法包括切換偏振光的偏振態(tài)，將所述偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在空間位置上的變化得到第一平移后偏振光；將所述第一平移后偏振光反射同時將偏振光的偏振態(tài)旋轉(zhuǎn)90度；將旋轉(zhuǎn)后偏振光在偏振態(tài)上的變化轉(zhuǎn)化為在傳播路徑上的變化得到第二平移后偏振光。本文還公開了一種平移偏振光的裝置，控制光信號的方法和裝置，以及選擇波長的光路由方法和裝置。應(yīng)用本發(fā)明實(shí)施例以后，能夠提高路由的光信號質(zhì)量，同時減少路由裝置的體積。
文檔編號G02B27/28GK103185970SQ20111044997
公開日2013年7月3日 申請日期2011年12月29日 優(yōu)先權(quán)日2011年12月29日
發(fā)明者林先鋒 申請人:林先鋒