專利名稱::用于調(diào)制光信號的頻譜相位和幅度中的一個或兩個的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
:本發(fā)明涉及通信網(wǎng)絡(luò)領(lǐng)域,更特別地,涉及光信號的調(diào)制。
背景技術(shù):
:通常,各種光學(xué)領(lǐng)域需要控制光信號的頻鐠相位和頻譜幅度。該控制可通過空間地分散和調(diào)制光信號的頻譜分量來實現(xiàn)。光信號的空間分散一般利用諸如透鏡光柵組合的空間分散配置實現(xiàn)。光信號的調(diào)制一般利用空間光調(diào)制器實現(xiàn)。不利地,現(xiàn)有的空間光調(diào)制器不能同時支持相位調(diào)制模式和幅度調(diào)制模式;相反,現(xiàn)有的空間光調(diào)制器以相位調(diào)制模式或幅度調(diào)制模式中的一種操作。因此,現(xiàn)有的空間光調(diào)制系統(tǒng)利用兩個串連的空間光調(diào)制器來同時控制光信號的頻譜相位和頻i普幅度。此外,普通的空間光調(diào)制技術(shù)是基于液晶調(diào)制器的,需要輸入的光信號具有適當(dāng)狀態(tài)的偏振。不幸地,這種限制已經(jīng)將相位調(diào)制或幅度調(diào)制的應(yīng)用限制到實驗室試驗,在實驗室試驗中,所需要的偏振態(tài)容易控制,并且串連級聯(lián)的兩個空間光調(diào)制器的相關(guān)成本和損耗成為可接受的。因而,現(xiàn)有的空間光調(diào)制系統(tǒng)效率低,難于控制,并因此價格高。
發(fā)明內(nèi)容通過本發(fā)明的一種用于調(diào)制接收到的光信號的頻譜相位和頻譜幅度中的一個或兩個的方法和裝置將解決現(xiàn)有技術(shù)中的各種缺陷。該裝置包括用于空間分散接收到的光信號以使該接收到的光信號能夠光學(xué)傳送到調(diào)制器陣列上的空間分散機構(gòu)。在一實施例中,調(diào)制器陣列包括第一線性調(diào)制部件陣列和第二線性調(diào)制部件陣列。空間分散的光信號的第一部分入射到第一線性調(diào)制部件陣列而空間分散的光信號的第二部分入射到第二線性調(diào)制部件陣列。該裝置還包括耦合到調(diào)制機構(gòu)的控制器。該控制器適于在垂直于第一和第二線性調(diào)制部件陣列的平面的方向移動該第一和第二線性調(diào)制部件陣列以調(diào)制空間分散的光信號的第一和第二部分的相位??臻g濾波機構(gòu)通過空間濾波空間分散的光信號的調(diào)制的相位部分調(diào)制接收到的光信號的頻鐠相位和頻-潛幅度中的一個或兩個。通過下面結(jié)合附圖的更詳細的描述能夠更加容易地理解本發(fā)明的教導(dǎo),其中圖1描述的是光信號處理系統(tǒng)的高級框圖2描述的是包括空間光調(diào)制器的空間光調(diào)制系統(tǒng)的高級框圖,其中空間光調(diào)制系統(tǒng)空間分散接收到的光信號以使空間分散的光信號入射到空間光調(diào)制器上;'圖3描述的是包括圖2的空間光調(diào)制器的圖2的空間光調(diào)制系統(tǒng)的高級框圖,其中空間光調(diào)制系統(tǒng)傳播空間光調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制的光信號以耦合進入輸出光纖;圖4描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件陣列的入射圖(incidentview);圖5描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件陣列的入射圖6描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件對的入射圖;以及圖7描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的入射圖和截面圖。為了便于理解,如果可能,相同的參考數(shù)字被用來指示附圖所共有的相同的元件。具體實施例方式在本文中論述的本發(fā)明是一種光信號處理系統(tǒng);然而,本發(fā)明可容易地被用到其他光學(xué)系統(tǒng)。一般,本發(fā)明包括利用單個空間光調(diào)制器調(diào)制相位和幅度中的一個或兩個的裝置和方法。根據(jù)本發(fā)明,調(diào)制部件陣列中的相鄰調(diào)制部件對在垂直于調(diào)制部件的各自平面的方向是可控制地移動的以調(diào)制相位和幅度中的一個或兩個。根據(jù)本發(fā)明,單個空間光調(diào)制器是對偏振不靈敏的。圖1描述的是光信號處理系統(tǒng)的高級框圖。如圖1中所述,光信號處理系統(tǒng)100包括可選處理器模塊(PM)110,光譜調(diào)制器(OSM)120,可選后處理器模塊(PM)130,和控制模塊(CM)140。如圖1所示,CM140和PM110、OSM120和PM130中的每個通訊。如圖1所示,CM140接收并執(zhí)行適于控制PM110,OSM120,和PM130的命令。相似地,如圖1所示,CM140產(chǎn)生并傳送適于控制PM110,OSM120,和PM130的命令。如圖l所示,PM110從光輸入光纖102^接收光信號。PMIIO執(zhí)行接收到的光信號的處理。PMIIO發(fā)送處理后的光信號到OSM120。如圖l所示,OSM120從PMIIO接收處理后的光信號。OSM120#丸行頻語相位和/或幅度調(diào)制。OSM120發(fā)送調(diào)制后的光信號到PM130。如圖l所示,PM130接收來自O(shè)SM120的調(diào)制后的光信號。PM130對調(diào)制后的光信號執(zhí)行后處理。PM130通過光輸出光纖102,將光信號引導(dǎo)到下游網(wǎng)絡(luò)元件(未示出)。如圖l所示,PM110能夠操作來執(zhí)行各種光信號的預(yù)處理功能。例如,PM110可包括光特性模塊,光功率監(jiān)測模塊,光放大器,分散補償模塊,和類似的光信號預(yù)處理器模塊。如圖l所示,PM130能夠操作來執(zhí)行各種光信號的后處理功能。例如,PM130可包括光放大器,光特性模塊,和類似的光信號后處理模塊。雖然相對于特定功能來描述,但是本領(lǐng)域熟練技術(shù)人員將能意識到PM110和PM130可執(zhí)行各種其他光信號處理功能。雖然根據(jù)光信號處理系統(tǒng)的特定功能部件來刻畫和描述,但是本發(fā)明不打算限制于特定光信號處理系統(tǒng)構(gòu)造。因而,雖然在特定光信號處理系統(tǒng)的范圍內(nèi)刻畫和描述,但是本發(fā)明可以用在各種不同的光信號處理系統(tǒng)中。此外,雖然相對于圖1明顯地刻畫和描述,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將意識到空間光調(diào)制器可以用在根據(jù)圖1刻畫和描述的光信號處理系統(tǒng)的不同部件中。例如,根據(jù)本發(fā)明的空間光調(diào)制器可用于光波長選4奪開關(guān),光信道阻擋器(opticalchannelblockers),和類似的光信號處理模塊和系統(tǒng)。這里根據(jù)圖2和圖3刻畫和描述的空間光調(diào)制系統(tǒng)??臻g光調(diào)制系統(tǒng)空間地分散接收到的光信號使得空間分散的光信號入射到用于調(diào)制該光信號的頻譜相位和頻語幅度的空間光調(diào)制器上??臻g光調(diào)制系統(tǒng)傳播空間光調(diào)制器產(chǎn)生的調(diào)制后的光信號以耦合進入光輸出光纖。特別地,這里根據(jù)圖2刻畫和描述了接收到的光信號從光輸入光纖到空間光調(diào)制器的傳播,并且根據(jù)圖3刻畫和描述了調(diào)制后的光信號從空間光調(diào)制器到光輸出光纖的傳播。這里根據(jù)圖4刻畫和描述了根據(jù)本發(fā)明一實施例的空間光調(diào)制器。圖2描述的是包括空間光調(diào)制器的空間光調(diào)制系統(tǒng)的高級框圖。特別地,圖2的空間光調(diào)制系統(tǒng)200包括光輸入光纖210IN,光輸出光纖210。UT,光干涉光纖210INT,光環(huán)行器212,第一透鏡220,衍射光柵230,第二透鏡240,和空間光調(diào)制器250。這里根據(jù)圖2描述沿從光輸入光纖21(^向空間光調(diào)制器250傳播的方向的光輸入光纖210IN,光輸出光纖210,,光干涉光纖210m,光環(huán)行器212,第一透鏡220,衍射光柵230,第二透鏡240的操作。如圖2所示,光輸入光纖21(U耦合到光環(huán)形器212。光輸入光纖210^適于傳輸光輸入信號。光輸入光纖21(^傳輸光輸入信號到光環(huán)形器212。如圖2所示,光環(huán)形器212將從光輸入光纖210m接收的光輸入信號引向光干涉光纖210INT。如圖2所示,光輸出光纖210,耦合到光環(huán)形器212。光輸出光纖210。ut適于傳輸光輸出信號。在一實施例中,光輸出光纖210。ut適于傳輸調(diào)制后的光輸出信號。光輸出光纖210。ut從光環(huán)形器212接收光輸出信號。如圖2所示,光干涉光纖210m的第一端耦合到光環(huán)形器212而光干涉光纖210m的第二端未耦合。光干涉光纖210冊的未耦合端指向第一透鏡220。光干涉光纖210m適于將從光輸入光纖21(U通過光環(huán)形器212接收的光輸入信號發(fā)射向第一透鏡220。來自光環(huán)形器212的光輸入信號從光干涉光纖210而的未耦合端的尖端向第一透鏡220發(fā)射以形成發(fā)射的光接收信號262。如圖2所示,第一透鏡220準(zhǔn)直該發(fā)射的光接收信號262以形成準(zhǔn)直的光接收信號264。該準(zhǔn)直的光接收信號264入射到衍射光柵230。如圖2所示,衍射光柵230有角度地分散該準(zhǔn)直的光接收信號264以形成衍射的光接收信號266。來自衍射光柵230的該衍射的光接收信號266入射到第二透鏡240上。第二透鏡240聚焦該衍射的光接收信號266以形成分散的光接收信號268。第二透鏡240產(chǎn)生的該分散的光接收信號268入射到空間光調(diào)制器250上。為了清楚的目的,這里只刻畫和描述該衍射的光接收信號266的單個頻率成分(示意性地,圖4的光信號430)。因而,雖然沒有描述,但應(yīng)該注意衍射的光接收信號266和相應(yīng)的分散的光接收信號268包括多個頻率成分,從而形成連續(xù)的信號譜(示意性地,這里根據(jù)圖4刻畫和描述了空間分散光信號420)。圖3描述的是包括圖2的空間光調(diào)制器的空間光調(diào)制系統(tǒng)的高級框圖。這里根據(jù)圖2刻畫和描述了接收的光信號從光輸入光纖(示意性地,光輸入光纖210IN)到空間光調(diào)制器(示意性地,空間光調(diào)制器250)的傳播。這里根據(jù)圖3刻畫和描述了調(diào)制的光信號從空間光調(diào)制器(示意性地,空間光調(diào)制器250)到光輸出光纖(示意性地,光輸出光纖210。UT)的傳播。特別地,如圖3所示,空間光調(diào)制系統(tǒng)200引導(dǎo)空間光調(diào)制器250產(chǎn)生的調(diào)制的光信號耦合進入光輸出光纖21OoUT。如圖3所示,空間光調(diào)制器250調(diào)制圖2中聚焦的光接收信號268以形成調(diào)制的光信號302??臻g光調(diào)制器250將調(diào)制的光信號302反射向第二透鏡240。第二透鏡240準(zhǔn)直調(diào)制的光信號302以產(chǎn)生準(zhǔn)直的光調(diào)制信號304。第二透鏡240準(zhǔn)直調(diào)制的光信號302以向衍射光柵230傳播。第二透鏡240產(chǎn)生的準(zhǔn)直的光調(diào)制信號304入射到衍射光柵230上。衍射光柵230有角度地分散來自第二透鏡240的準(zhǔn)直的光調(diào)制信號304以形成衍射的光調(diào)制信號306。如圖3所示,衍射光柵230產(chǎn)生的衍射的光調(diào)制信號306入射到第一透鏡220上。衍射的光調(diào)制信號306包括向第一透鏡220—起傳播的所有頻譜成分。第一透鏡220聚焦衍射的光調(diào)制信號306以產(chǎn)生聚焦的光調(diào)制信號308。聚焦的光調(diào)制信號308入射在光干涉光纖210m的未耦合端的尖端上并耦合進入光干涉光纖210INT。耦合進入光干涉光纖210^的調(diào)制的光信號傳播通過光環(huán)形器212。光環(huán)形器212將調(diào)制的光信號引導(dǎo)到光輸出光纖210,(示意性地,逆時針運動)。圖4描述的是根據(jù)本發(fā)明一實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件陣列的入射視圖。特別地,圖4的空間光調(diào)制器400包括多個調(diào)制部件對410,-4108(統(tǒng)稱,調(diào)制部件對410)。調(diào)制部件對410,-4108的第一調(diào)制部件4101A-410sA形成第一調(diào)制部件陣列410A。調(diào)制部件對410,-4108的第二調(diào)制部件4101B-4108B形成第二調(diào)制部件陣列410B。雖然所示的包括八個調(diào)制部件對,但是空間光調(diào)制器400可包括更多或更少的調(diào)制部件對。如圖4所示,調(diào)制部件對410,-4108分別包括調(diào)制部件410u和4101B,4102A和4102B,4103a和4103b,4104A和410化,410sa和4105B,4106A和41068,4107a和4107b,410sa和410sb。每個調(diào)制部件對410的第一調(diào)制部件410xA和第二調(diào)制部件410xB在垂直于空間分散的光信號的分散方向(示意性地,垂直于空間分散的光信號420的分散方向)的方向上相鄰。如圖4所示,第一和第二調(diào)制部件陣列410a和4108是一維陣列。雖然所示和描述的是一維陣列,但是在一實施例中,調(diào)制部件陣列410,和4108可被實施成多維調(diào)制部件陣列。如圖4所示,空間分散的光信號420入射到空間光調(diào)制器400上使得分散的光語橫跨每個調(diào)制部件對410伸展。空間分散的光信號420入射到空間光調(diào)制器400上使得空間分散的光信號420的第一半(例如,上半部分)入射到第一調(diào)制部件陣列410A的調(diào)制部件410A1-410A8上而空間分散的光信號420的另一半(例如,下半部分)入射到第二調(diào)制部件陣列410e的調(diào)制部件410B1-410b8上。如圖4所示,空間分散的光信號420的單頻光信號430入射到空間光調(diào)制器400上使得單頻光信號430入射到調(diào)制部件對410的一個上(示意性地,調(diào)制部件對4104)。雖然所示的是空間分散的光信號420的一個單頻光信號430,但是空間分散的光信號420的其他不同的單頻光信號(未示出)也可以入射到其他調(diào)制部件對410上。如此所述,每個調(diào)制部件對是可控地可移動的以執(zhí)行相位調(diào)制和幅度調(diào)制。特別地,每個調(diào)制部件對的第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件是可調(diào)整的以調(diào)制入射到空間光調(diào)制器400上的光信號的單頻成分的相位和幅度。在一實施例中,通過可控地移動調(diào)制部件對的調(diào)制部件來執(zhí)行相位調(diào)制和幅度調(diào)制。在一實施例中,調(diào)制部件對的調(diào)制部件沿著垂直于它們各自平面的方向移動(即,利用活塞運動向著或遠離入射光信號移動)。在一實施例中,如此所述,通過移動第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件相等距離使得第一和第二調(diào)制部件之間的間隔不變(即,第一和第通過分別移動第一和第二調(diào)制部件以將相位分別從相位設(shè)置()h=0和小2=0編碼(encode)到cjh=71和<|)2=兀,入射到空間光調(diào)制器400上的空間分散的光信號的單頻成分的頻譜相位可從相位=0變?yōu)橄辔?兀(此處幅度-l)。換句話說,第一和第二調(diào)制部件在相同方向移動相等的距離使得在移動的過程中第一和第二調(diào)制部件之間的間隔基本保持不變(即,間隔=0)。在一實施例中,如此所述,通過移動第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件使得第一和第二調(diào)制部件之間的間隔是變化的(即,第一和第二調(diào)制部件的反射面的平面之間的間隔在移動期間在改變)來實現(xiàn)幅度調(diào)制。例如,通過分別驅(qū)動相關(guān)的第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件分別從相位設(shè)置(jh-7r和((h-兀到((h-4兀/3和(()2=2兀/3,入射到空間光調(diào)制器400上的空間分散的光信號的單頻成分的頻譜幅度可從幅度=1變?yōu)榉?0.5(此處相位在相位=71保持不變)。換句話說,第一和第二調(diào)制部件沿相反方向移動相等距離(兀/3)使得在移動的過程中第一和第二調(diào)制部件之間的間隔從間隔=0變成間隔=2;i/3。如此所述,通過驅(qū)動調(diào)制部件對4104的第一調(diào)制部件410a4和第二調(diào)制部件41084可以調(diào)制空間分散的光信號420的單頻光信號430的頻譜相位和/或頻譜幅度為各種相位設(shè)置的組合。例如,假設(shè)構(gòu)造調(diào)制部件對4104使得相位=0和幅度-1,則第一調(diào)制部件410a4和第二調(diào)制部件410B4將分別具有相位設(shè)置c)),0和(()2=0。接著該例子,通過分別驅(qū)動第一調(diào)制部件410a4和第二調(diào)制部件41084分別從初始相位設(shè)置(j),-0和小2=()到相位設(shè)置())=4tt/3和(|)2=2兀/3實現(xiàn)單頻光信號430的頻譜相位和頻譜幅度的調(diào)制使得相位=兀和幅度=0.5。因而,本發(fā)明只利用相位調(diào)制部件驅(qū)動能夠?qū)崿F(xiàn)頻語相位和頻譜幅度調(diào)制。圖5描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件陣列的入射圖。特別地,圖5的空間光調(diào)制器500包括多個調(diào)制部件組51(^-5108(統(tǒng)稱,調(diào)制部件組510)。調(diào)制部件組510,-5108的第一調(diào)制部件5101A-5108a形成第一調(diào)制部件陣列510A。調(diào)制部件組510,-510s的第二調(diào)制部件5101B-51088形成第二調(diào)制部件陣列510B。調(diào)制部件組510廣5108的第三調(diào)制部件510ie-510m形成第三調(diào)制部件陣列510e。雖然所示的包括八個調(diào)制部件組,但是空間光調(diào)制器500可以包括更多和更少的調(diào)制部件組。如圖5所示,調(diào)制部件組510!-5108分別包括5101A-5101C,5102A-5102B,5103A-5103C,5104A—4104C,5105A-5105C,5106A—5106C,5107A-5107e,5108A-5108c。每個調(diào)制部件組510的第一,第二和第三調(diào)制部件510xa,510xb和510K在垂直于空間分散的光信號的分散方向(示意性地,垂直于空間分散的光信號520的分散方向)的方向上相鄰。如圖5所示,第一,第二和第三調(diào)制部件陣列510A,510b和510c是一維陣列。雖然所示和描述的是一維陣列,但是在一實施例中,調(diào)制部件陣列510A,510b和510c可被實施成多維調(diào)制部件陣列。如圖5所示,空間分散的光信號520入射到空間光調(diào)制器500上使得分散的光譜入射到調(diào)制部件對510上。如圖5所示,調(diào)制部件510被調(diào)節(jié)使得與空間分散的光信號520相關(guān)的光功率基本相等地橫跨調(diào)制部件510分布。由于光功率橫跨空間分散的光信號變化(即光功率在空間分散的光信號520的中間附近較大),所以第二調(diào)制部件陣列5108中的調(diào)制部件510(設(shè)置在空間分散的光信號中心處的)小于調(diào)制部件陣列510a和510c中的調(diào)制部件510(設(shè)置在空間分散的光信號端部的)。如圖5所示,空間分散的光信號520的單頻光信號530入射到空間光調(diào)制器500上使得單頻光信號530入射到調(diào)制部件組510,-5108的一個上(示意性地,調(diào)制部件組5104)。雖然所示的是空間分散的光信號520的一個單頻光信號530,但是空間分散的光信號520的各種其他單頻光信號(未示出)可以入射到其他調(diào)制部件組510]-5108上。這里所描述的每個單頻光信號530的頻譜相位和頻譜幅度調(diào)制的執(zhí)行與根據(jù)圖4所描述的基本相似,因此不再根據(jù)圖5詳細描述。特別地,每個調(diào)制部件組中的每個調(diào)制部件是控制地可移動的以執(zhí)行相位和幅度調(diào)制中的一個和兩個。特別地,每個調(diào)制部件組的調(diào)制部件是可調(diào)整的(例如,第一,第二和第三調(diào)制部件的各自相位設(shè)置是可調(diào)整的)以調(diào)制入射光信號的單頻成分的相位和幅度。在一實施例中,利用活塞運動沿著垂直于調(diào)制部件平面的方向(即,向著或遠離入射光信號)移動調(diào)制部件對的調(diào)制部件。圖6描述的是根據(jù)本發(fā)明的一個實施例的空間光調(diào)制器的多個調(diào)制部件對的入射圖。特別地,圖6的空間光調(diào)制器600包括多個調(diào)制部件對610,-6104(統(tǒng)稱,調(diào)制部件對610)。如圖6所示,調(diào)制部件對610,-6104分別包括調(diào)制部件610u和6101B,6102a和6102b,6103A和61。3b,61。4a和610化。調(diào)制部件對610:-6104的第一調(diào)制部件610u-61(^和第二調(diào)制部件6101B-61048分別表示為第一調(diào)制部件610a和第二調(diào)制部件6108。雖然所示的包括四個調(diào)制部件對,但是空間光調(diào)制器600可以包括更多和更少的調(diào)制部件對。如圖6所示,每個調(diào)制部件對610的第一調(diào)制部件610xA和第二調(diào)制部件610xB在入射到空間光調(diào)制器600上的空間分散的光信號的分散方向上相鄰。因而,調(diào)制部件對610形成單個調(diào)制部件陣列使得第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件沿著入射到空間光調(diào)制器600上的光信號的分散方向交替。如圖6所示,多個單頻光信號62(^-6204(統(tǒng)稱,單頻光信號620)分別入射到調(diào)制部件對610,-6104上。在一實施例中,單頻光信號620利用鎖模激光器產(chǎn)生。這里所描述的每個單頻光信號630的頻譜相位和頻諳幅度調(diào)制的執(zhí)行與根據(jù)圖4所描述的基本相似,因此不再根據(jù)圖6詳細描述。特別地,每個調(diào)制部件對是控制地可移動的以執(zhí)行相位和幅度調(diào)制中的一個和兩個。特別地,每個調(diào)制部件對的第一和第二調(diào)制部件是可調(diào)整的(即,第一和第二調(diào)制部件的各自相位設(shè)置是可調(diào)整的)以調(diào)制入射光信號的單頻成分的相位和幅度。在一實施例中,利用活塞運動沿著垂直于調(diào)制部件平面的方向(即,向著或遠離入射光信號)移動調(diào)制部件對的調(diào)制部件。圖7所示的是根據(jù)本發(fā)明一實施例的空間光調(diào)制器。雖然這里所示和描述的主要是利用電極激勵的懸置彈簧微鏡移動控制機構(gòu),但是根據(jù)本發(fā)明也可以使用其他不同的微鏡移動控制機構(gòu)。如圖7所示,利用頂視圖(即,從入射到微鏡陣列中的微鏡上的空間分散的光信號透視)和截面圖(即,用于示出微鏡陣列中的e微鏡的活塞運動的機械操作)描述空間光調(diào)制器700。如圖7所示,圖7的空間光調(diào)制器700包括基板702,多個微鏡懸掛裝置704!-7043(統(tǒng)稱,微鏡懸掛裝置704),多個微鏡710^-710sa和7101B-7108B,多個微鏡支撐7121A-712sa和7121B-712SB,微鏡控制器720,和存儲器740。如圖2所示,微鏡7101A-710sa和7101B-7108B利用虛線表示以便表示相應(yīng)的多個微鏡支撐7121A-7128A和如圖7所示,微鏡7101A-7108A(表示為微鏡710A)形成第一微鏡陣列,而微鏡7101B-7108B(表示為微鏡710B)形成第二微鏡陣列。微鏡710A和微鏡7108集體地表示為微鏡710。相似地,微鏡支撐7121A-7128A(表示為微鏡支撐712A)形成第一微鏡支撐陣列,而微鏡7121B-71288(表示為微鏡支撐712J形成第二微鏡支撐陣列。微鏡支撐712A和微鏡支撐7128集體地表示為微鏡支撐712。如圖7所示,第一微鏡陣列710a中的微鏡7101A-710sa利用各自的多個支撐裝置7161A-716sA耦合到第一微鏡支撐陣列712A中的微鏡支撐712A-7128A。相似地,第二微鏡陣列7108中的微鏡7101B-7108B利用各自的多個支撐裝置7161B-716sB耦合到第二微鏡支撐陣列712B中的微鏡支撐7121B-7128B。因而,第一微鏡陣列710A中的微鏡7101A-710sA和第二微鏡陣列7108中的微鏡7101B-710sB被懸掛在基板702之上。如圖7所示,第一微鏡支撐陣列712A中的微鏡支撐7121A-712SA利用各自多個彈簧裝置714耦合到懸掛裝置70^和7042。相似地,第二微鏡支撐陣列712B中的微鏡支撐7121B-71288利用各自多個彈簧裝置714耦合到懸掛裝置7042和7043。如圖7所示,懸掛裝置704耦合到基板702。因而,第一微鏡支撐陣列712A中的微鏡支撐7121A-7128A和第二微鏡支撐陣列712b中的微鏡7121B-712sB被懸掛在基板702之上。在一實施例中,每個彈簧裝置714在微鏡支撐712的側(cè)面上被耦合到微鏡支撐712。如圖7所示,懸掛裝置704,彈簧裝置712,微鏡支撐712,和微鏡支撐裝置716的組合使得能夠利用活塞運動沿垂直于微鏡710的表面的方向移動微鏡710。如圖7所示,利用微鏡控制器720控制微鏡運動。在一實施例中,微鏡控制器720適于控制微鏡沿垂直于微鏡710的表面的方向運動。在另一個實施例中,微鏡控制器720適于控制其他不同微鏡運動。如圖7所示,分別與第一微鏡陣列710A和第二微鏡陣列7108相關(guān)的第一微鏡致動器陣列(例如,電極陣列)和第二微鏡致動器陣列(例如,電極陣列)耦合到微鏡控制器720。微鏡控制器720提供信號給第一和第二微鏡致動器陣列以分別獨立控制每個微鏡7101A-7108A和每個微鏡7101B-710sB的運動。微鏡控制器720適于控制微鏡運動(即,微鏡位置調(diào)整)以利用多個微鏡運動控制方案中的至少一個執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的相位調(diào)制和幅度調(diào)制。因而,微鏡控制器720適于獨立控制每個微鏡71Q的運動。如圖7所示,微鏡控制器720通過施加變化的電壓到與微鏡710相關(guān)的相應(yīng)電極控制微鏡運動。雖然沒有全部示出,但是每個微鏡710被耦合到相關(guān)的微鏡支撐712,該微鏡支撐712懸掛在耦合到相應(yīng)微鏡710下面的基板702的相關(guān)的電極的上面。例如,如圖7(截面圖)所示,微鏡710sa和710sB利用相關(guān)的支撐裝置716sa和71688耦合到微鏡支撐7128,和71288使得微鏡支撐7128,和71288分別懸掛在電極6308A和63088上。因而,微鏡控制器720利用施加到定位在每個微鏡710下面的相應(yīng)電極上的電壓控制微鏡710。如圖7所示,微鏡控制器720利用相應(yīng)的多個電壓導(dǎo)線7221A-722sA(統(tǒng)稱,電壓導(dǎo)線722A)耦合到與第一微鏡陣列710a中的多個微鏡7101A-71(V相關(guān)的多個電極。相似地,微鏡控制器720利用相應(yīng)的多個電壓導(dǎo)線7221B-72288(統(tǒng)稱,電壓導(dǎo)線722B)耦合到與第二微鏡陣列710B中的多個微鏡7101B-710sB相關(guān)的多個電極。微鏡控制器720控制微鏡運動(即,微鏡位置調(diào)整)以執(zhí)行根據(jù)本發(fā)明的相位調(diào)制和幅度調(diào)制。如此所述,懸掛裝置704,彈簧裝置714,微鏡支撐712,支撐裝置716,和電極730的組合使得能夠在垂直于微鏡710的表面的方向調(diào)整微鏡位置。微鏡的位置可被調(diào)整以使得相關(guān)的微鏡被朝向基板吸引(即,遠離入射光信號移動)或被遠離基板釋放(即,朝向入射光信號移動)。在一實施例中,通過調(diào)整施加到下面的電極730上的電壓可以調(diào)整孩i鏡710。在一實施例中,恒壓施加到電極上保持相關(guān)孩史鏡在不變位置以使得施加到電極上的電壓的調(diào)整實現(xiàn)微鏡朝向或遠離入射光信號的期望運動。在一實施例中,微鏡支撐和電極之間的電壓差的增加將增加微鏡支撐(并且因此相關(guān)的微鏡)朝向基板(逆著沿相反的方向(即,朝向入射光信號)拉微鏡的彈簧裝置的恢復(fù)力)的引力。在一實施例中,微鏡支撐和電極之間的電壓差的減少將減少微鏡支撐(并且因此相關(guān)的微鏡)朝向基板(使得彈簧裝置的恢復(fù)力能夠拉微鏡遠離基板,即,朝向入射光信號)的引力。在一實施例中,為了在[O,2兀]的范圍內(nèi)調(diào)制光信號的相位配置每個微鏡可在其上移動的運動范圍。如此所述,微鏡控制器720施加電壓到電極來控制微鏡的運動以調(diào)整微鏡位置。在一實施例中,微鏡支撐和電極之間電壓差確定微鏡運動的范圍,并且因此確定相位調(diào)制的范圍(例如,電壓差-OV用于調(diào)制;電壓差=-15V用于兀/2調(diào)制;電壓差=-30V用于兀調(diào)制;電壓差=-45V用于3兀/2調(diào)制;電壓差=-60V用于2兀調(diào)制;電壓差=-80V用于突然停下(snapdown))。因而,樣么4竟活塞運動的運動范圍在突然停下(即,微鏡在某位置突然停下使得微鏡耦合到下面的電極)發(fā)生前超過2兀相位調(diào)制。如此所述,空間分散的光信號入射到微鏡的反射面上。一旦空間分散的光信號撞擊微鏡,該空間分散的光信號被反射。要到達微鏡的反射面,光信號所行進的距離由微鏡各自的位置支配(例如,從電壓V。處的相位=0到電壓V^處的相位=2兀,以及它們之間的其它設(shè)置)。此外,要到達微鏡的反射面,光信號所行進的距離確定光信號的相位。因而,利用活塞運動(這里,活塞運動移動微鏡的反射面朝向或遠離光信號)的微鏡位置的調(diào)整能夠?qū)崿F(xiàn)相位調(diào)制的各種組合。如圖7所示,利用調(diào)制部件對(即,微鏡對)實現(xiàn)相位和幅度調(diào)制的各種組合。調(diào)制部件對包括第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件。每個調(diào)制部件對的第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件相鄰。例如,微鏡710"-710sA和微鏡7101B-7108B形成各自的調(diào)制部件對(即,微鏡710u和710sA形成第一微鏡對,等等)。第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件的構(gòu)造(即,相鄰狀態(tài))在根據(jù)本發(fā)明的空間光調(diào)制器的不同實施例間變化(如根據(jù)圖4,5和6所示和所述的)。在一實施例中,利用相關(guān)的電極對控制每個調(diào)制部件對。電極對包括第一電板和第二電極,其中電極對中的第一電極控制調(diào)制部件對中的第一調(diào)制部件而電極對中的第二電極控制調(diào)制部件對中的第二調(diào)制部件。調(diào)制部件通過從電源施加到與該調(diào)制部件相關(guān)的電極上的電壓而被驅(qū)動。向電極施加電壓以調(diào)整調(diào)制部件的位置是通過相關(guān)的調(diào)制部件控制器(統(tǒng)稱,微鏡控制器720)來控制的。如此所述,第一調(diào)制部件具有相關(guān)的第一相位設(shè)置(表示為(J)i)并且第二調(diào)制部件具有相關(guān)的第二相位設(shè)置(表示為小2)。利用活塞運動調(diào)制部件調(diào)整(示意性地,通過微鏡控制器620)建立與調(diào)制部件對中的調(diào)制部件相關(guān)的相位設(shè)置。表1示出目標(biāo)頻譜相位和頻譜幅度設(shè)置,以及調(diào)節(jié)光信號以獲得該目標(biāo)相位和幅度設(shè)置所需要的分別與第一和第二調(diào)制部件相關(guān)的第一和第二相位設(shè)置。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表1如此所述,根據(jù)第一和第二調(diào)制部件間的相位平均值設(shè)置頻譜相位(表示為表l中的相位)。例如,通過分別驅(qū)動第一和第二調(diào)制部件使得cl)!=11兀/6和(J)2=7兀/6而實現(xiàn)相位=3兀/2的相位調(diào)制。如此所述,根據(jù)第一和第二調(diào)制部件間的相位差設(shè)置頻譜幅度(表示為表1中的幅度)。例如,通過分別驅(qū)動第一和第二調(diào)制部件使得ct)^兀和42=71而實現(xiàn)幅度=1的幅度調(diào)制(即,相位差為0,對應(yīng)的幅度=1)。為了連續(xù)設(shè)置[O,2兀]范圍內(nèi)的任何頻譜相位和范圍內(nèi)的任何頻譜幅度,每個調(diào)制部件對的第一和第二調(diào)制部件的每一個都適于在[O,2兀]范圍內(nèi)調(diào)制相位。一旦通過第一和第二調(diào)制部件獨立調(diào)制空間分散的光信號的頻率成分并且該調(diào)制的光信號耦合進入單模光纖,則該調(diào)制的頻率成分與場分量相耦合。在一實施例中,場分量表示為[exp(j(J),)+exp(jd)2)]/2,其簡化為[exp[((])2)/2]xcos[b—4)2]/2]。因而,第一和第二調(diào)制部件間的相位平均值設(shè)置頻譜相位(如果余弦項變?yōu)樨?fù)值,余弦項具有7l相移貢獻)。小幅度附近的相位調(diào)制對相位誤差是靈敏的,因為調(diào)制部件對的第一和第二調(diào)制部件間的相位差幾乎等于兀。在一實施例中,由控制器(示意性地,微鏡控制器620)訪問表1,以根據(jù)第一和第二相位設(shè)置中的一對來設(shè)置第一和第二調(diào)制部件。在一實施例中,表1存儲在存儲器(示意性地,存儲器640)中,供控制器用來移動微鏡到特殊的微鏡位置以調(diào)制入射光信號的頻譜相位和頻謙幅度。在一個這種實施例中,控制器適于驅(qū)動第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件中的至少一個來調(diào)制下述中的一個僅頻譜相位,僅頻譜幅度,或頻譜相位和頻譜幅度兩者。雖然這里已經(jīng)詳細示出和描述了結(jié)合了本發(fā)明的教導(dǎo)的不同實施例,但是本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠容易地設(shè)計出其它許多變化的仍然結(jié)合這些教導(dǎo)的實施例。權(quán)利要求1、一種用于調(diào)制接收到的光信號的頻譜相位和頻譜幅度的裝置,包括空間分散接收到的光信號的空間分散機構(gòu);包括多個調(diào)制部件的調(diào)制機構(gòu),所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件能夠操作來調(diào)節(jié)空間分散的光信號的各部分的相對相位,所述空間分散的光信號的相位被調(diào)節(jié)的部分適于調(diào)制所述接收到的光信號的頻譜相位;以及適于破壞性地干涉所述空間分散的光信號的所述相位被調(diào)節(jié)的部分以調(diào)制所述接收到的光信號的頻譜幅度的空間濾波機構(gòu)。2、根據(jù)權(quán)利要求l的裝置,還包括空間組合所述空間分散的光信號的所述相位被調(diào)節(jié)的部分以將所述空間分散的光信號的所述相位被調(diào)節(jié)的部分耦合進入所述空間濾波才幾構(gòu)的空間組合才幾構(gòu)。3、根據(jù)權(quán)利要求l的裝置,還包括耦合到所述調(diào)制機構(gòu)的控制器,所述控制器適于可控制地移動所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件。4、根據(jù)權(quán)利要求3的裝置,其中可控制地移動所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件包括可控制地移動所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件以維持所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件之間不變的間隔,從而調(diào)制所述接收到的光信號的相位;以及可控制地移動所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件以產(chǎn)生所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件之間變化的間隔,從而調(diào)制所述接收到的光信號的幅度。5、根據(jù)權(quán)利要求4的裝置,其中所述控制器適于為所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件確定多個第一相位設(shè)置;為所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件確定多個第二相位設(shè)置;以及將所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件從所述多個第一相位設(shè)置調(diào)整到各自的所述多個第二相位設(shè)置。6、根據(jù)權(quán)利要求5的裝置,還包括;耦合到所述控制器的調(diào)制部件調(diào)整機構(gòu),所述調(diào)制部件調(diào)整機構(gòu)包括與所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件相關(guān)的多個調(diào)整部件;個第二相位設(shè)置調(diào)4到所述多個第二^IH^設(shè)置。、"7、根據(jù)權(quán)利要求1的裝置,其中調(diào)節(jié)所述調(diào)制機構(gòu)使得所述空間分散的光信號的能量的分布基本相等地橫過所述多個調(diào)制部件的每一個。8、根據(jù)權(quán)利要求1的裝置,其中所述調(diào)制部件包括微鏡,所述微鏡是可控制地在垂直于各自的微鏡平面的方向上可移動的。9、一種裝置,包括光反射器組陣列,每個光反射器組具有多個光反射器,其中每個光反射器組中的每個光反射器以基本上共面的形式相對于入射光信號垂直設(shè)置,其中每個光反射器組中的每個光反射器在垂直于它的平面的方向是可控制地可移動的從而調(diào)節(jié)所述入射光信號的各部分的相對相位,其中所述入射光信號的相位被調(diào)節(jié)的部分適于調(diào)制所述入射光信號的頻譜相位;以及適于破壞性地干涉所述入射光信號的所述相位被調(diào)節(jié)的部分以調(diào)制所述入射光信號的頻譜幅度的空間濾波機構(gòu)。10、一種用于調(diào)制接收到的光信號的頻諳相位和頻譜幅度中的一個或兩個的裝置,包括空間分散所述接收到的光信號的空間分散機構(gòu);以及包括多個調(diào)制部件陣列的調(diào)制機構(gòu),所述多個調(diào)制部件陣列分別具有多個調(diào)制部件,空間分散的光信號的各部分入射到調(diào)制部件中相關(guān)的部件上;其中所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件在垂直于所述空間分散的光信號的分散方向的方向上相鄰;以及所述調(diào)制部件中相關(guān)的部件是可操作的以調(diào)節(jié)所述空間分散的光信號的各入射部分的相位,所述空間分散的光信號的相位被調(diào)節(jié)的部分是可調(diào)節(jié)的以調(diào)制所述接收到的光信號的頻譜相位和頻譜幅度中的一個或兩個。全文摘要本發(fā)明包括一種用于調(diào)制接收到的光信號的頻譜相位和幅度中的一個或兩個的方法和裝置。該裝置包括空間分散接收到的光信號使得該接收到的光信號能夠光傳送到調(diào)制器陣列的空間分散機構(gòu)。該裝置包括具有第一調(diào)制部件和第二調(diào)制部件的調(diào)制機構(gòu)??臻g分散的光信號的第一部分入射到第一調(diào)制部件上而空間分散的光信號的第二部分入射到第二調(diào)制部件上。該裝置還包括耦合到該調(diào)制機構(gòu)的控制器。該控制器適于在垂直于第一和第二調(diào)制部件的平面的方向移動該第一和第二調(diào)制部件以調(diào)制該接收到的光信號的頻譜相位和頻譜幅度中的一個或兩個。文檔編號H04B10/155GK101283529SQ200680037111公開日2008年10月8日申請日期2006年10月5日優(yōu)先權(quán)日2005年10月7日發(fā)明者C·J·多雷爾,D·M·馬羅姆申請人:盧森特技術(shù)有限公司