用于调制光信号的频谱相位和幅度中的一个或两个的装置的制作方法

文档序号:7640066阅读:262来源:国知局

专利名称::用于调制光信号的频谱相位和幅度中的一个或两个的装置的制作方法
技术领域
:本发明涉及通信网络领域,更特别地,涉及光信号的调制。
背景技术
:通常,各种光学领域需要控制光信号的频镨相位和频谱幅度。该控制可通过空间地分散和调制光信号的频谱分量来实现。光信号的空间分散一般利用诸如透镜光栅组合的空间分散配置实现。光信号的调制一般利用空间光调制器实现。不利地,现有的空间光调制器不能同时支持相位调制模式和幅度调制模式;相反,现有的空间光调制器以相位调制模式或幅度调制模式中的一种操作。因此,现有的空间光调制系统利用两个串连的空间光调制器来同时控制光信号的频谱相位和频i普幅度。此外,普通的空间光调制技术是基于液晶调制器的,需要输入的光信号具有适当状态的偏振。不幸地,这种限制已经将相位调制或幅度调制的应用限制到实验室试验,在实验室试验中,所需要的偏振态容易控制,并且串连级联的两个空间光调制器的相关成本和损耗成为可接受的。因而,现有的空间光调制系统效率低,难于控制,并因此价格高。
发明内容通过本发明的一种用于调制接收到的光信号的频谱相位和频谱幅度中的一个或两个的方法和装置将解决现有技术中的各种缺陷。该装置包括用于空间分散接收到的光信号以使该接收到的光信号能够光学传送到调制器阵列上的空间分散机构。在一实施例中,调制器阵列包括第一线性调制部件阵列和第二线性调制部件阵列。空间分散的光信号的第一部分入射到第一线性调制部件阵列而空间分散的光信号的第二部分入射到第二线性调制部件阵列。该装置还包括耦合到调制机构的控制器。该控制器适于在垂直于第一和第二线性调制部件阵列的平面的方向移动该第一和第二线性调制部件阵列以调制空间分散的光信号的第一和第二部分的相位。空间滤波机构通过空间滤波空间分散的光信号的调制的相位部分调制接收到的光信号的频镨相位和频-潜幅度中的一个或两个。通过下面结合附图的更详细的描述能够更加容易地理解本发明的教导,其中图1描述的是光信号处理系统的高级框图2描述的是包括空间光调制器的空间光调制系统的高级框图,其中空间光调制系统空间分散接收到的光信号以使空间分散的光信号入射到空间光调制器上;'图3描述的是包括图2的空间光调制器的图2的空间光调制系统的高级框图,其中空间光调制系统传播空间光调制器产生的调制的光信号以耦合进入输出光纤;图4描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的多个调制部件阵列的入射图(incidentview);图5描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的多个调制部件阵列的入射图6描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的多个调制部件对的入射图;以及图7描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的入射图和截面图。为了便于理解,如果可能,相同的参考数字被用来指示附图所共有的相同的元件。具体实施例方式在本文中论述的本发明是一种光信号处理系统;然而,本发明可容易地被用到其他光学系统。一般,本发明包括利用单个空间光调制器调制相位和幅度中的一个或两个的装置和方法。根据本发明,调制部件阵列中的相邻调制部件对在垂直于调制部件的各自平面的方向是可控制地移动的以调制相位和幅度中的一个或两个。根据本发明,单个空间光调制器是对偏振不灵敏的。图1描述的是光信号处理系统的高级框图。如图1中所述,光信号处理系统100包括可选处理器模块(PM)110,光谱调制器(OSM)120,可选后处理器模块(PM)130,和控制模块(CM)140。如图1所示,CM140和PM110、OSM120和PM130中的每个通讯。如图1所示,CM140接收并执行适于控制PM110,OSM120,和PM130的命令。相似地,如图1所示,CM140产生并传送适于控制PM110,OSM120,和PM130的命令。如图l所示,PM110从光输入光纤102^接收光信号。PMIIO执行接收到的光信号的处理。PMIIO发送处理后的光信号到OSM120。如图l所示,OSM120从PMIIO接收处理后的光信号。OSM120#丸行频语相位和/或幅度调制。OSM120发送调制后的光信号到PM130。如图l所示,PM130接收来自OSM120的调制后的光信号。PM130对调制后的光信号执行后处理。PM130通过光输出光纤102,将光信号引导到下游网络元件(未示出)。如图l所示,PM110能够操作来执行各种光信号的预处理功能。例如,PM110可包括光特性模块,光功率监测模块,光放大器,分散补偿模块,和类似的光信号预处理器模块。如图l所示,PM130能够操作来执行各种光信号的后处理功能。例如,PM130可包括光放大器,光特性模块,和类似的光信号后处理模块。虽然相对于特定功能来描述,但是本领域熟练技术人员将能意识到PM110和PM130可执行各种其他光信号处理功能。虽然根据光信号处理系统的特定功能部件来刻画和描述,但是本发明不打算限制于特定光信号处理系统构造。因而,虽然在特定光信号处理系统的范围内刻画和描述,但是本发明可以用在各种不同的光信号处理系统中。此外,虽然相对于图1明显地刻画和描述,但是本领域技术人员将意识到空间光调制器可以用在根据图1刻画和描述的光信号处理系统的不同部件中。例如,根据本发明的空间光调制器可用于光波长选4奪开关,光信道阻挡器(opticalchannelblockers),和类似的光信号处理模块和系统。这里根据图2和图3刻画和描述的空间光调制系统。空间光调制系统空间地分散接收到的光信号使得空间分散的光信号入射到用于调制该光信号的频谱相位和频语幅度的空间光调制器上。空间光调制系统传播空间光调制器产生的调制后的光信号以耦合进入光输出光纤。特别地,这里根据图2刻画和描述了接收到的光信号从光输入光纤到空间光调制器的传播,并且根据图3刻画和描述了调制后的光信号从空间光调制器到光输出光纤的传播。这里根据图4刻画和描述了根据本发明一实施例的空间光调制器。图2描述的是包括空间光调制器的空间光调制系统的高级框图。特别地,图2的空间光调制系统200包括光输入光纤210IN,光输出光纤210。UT,光干涉光纤210INT,光环行器212,第一透镜220,衍射光栅230,第二透镜240,和空间光调制器250。这里根据图2描述沿从光输入光纤21(^向空间光调制器250传播的方向的光输入光纤210IN,光输出光纤210,,光干涉光纤210m,光环行器212,第一透镜220,衍射光栅230,第二透镜240的操作。如图2所示,光输入光纤21(U耦合到光环形器212。光输入光纤210^适于传输光输入信号。光输入光纤21(^传输光输入信号到光环形器212。如图2所示,光环形器212将从光输入光纤210m接收的光输入信号引向光干涉光纤210INT。如图2所示,光输出光纤210,耦合到光环形器212。光输出光纤210。ut适于传输光输出信号。在一实施例中,光输出光纤210。ut适于传输调制后的光输出信号。光输出光纤210。ut从光环形器212接收光输出信号。如图2所示,光干涉光纤210m的第一端耦合到光环形器212而光干涉光纤210m的第二端未耦合。光干涉光纤210冊的未耦合端指向第一透镜220。光干涉光纤210m适于将从光输入光纤21(U通过光环形器212接收的光输入信号发射向第一透镜220。来自光环形器212的光输入信号从光干涉光纤210而的未耦合端的尖端向第一透镜220发射以形成发射的光接收信号262。如图2所示,第一透镜220准直该发射的光接收信号262以形成准直的光接收信号264。该准直的光接收信号264入射到衍射光栅230。如图2所示,衍射光栅230有角度地分散该准直的光接收信号264以形成衍射的光接收信号266。来自衍射光栅230的该衍射的光接收信号266入射到第二透镜240上。第二透镜240聚焦该衍射的光接收信号266以形成分散的光接收信号268。第二透镜240产生的该分散的光接收信号268入射到空间光调制器250上。为了清楚的目的,这里只刻画和描述该衍射的光接收信号266的单个频率成分(示意性地,图4的光信号430)。因而,虽然没有描述,但应该注意衍射的光接收信号266和相应的分散的光接收信号268包括多个频率成分,从而形成连续的信号谱(示意性地,这里根据图4刻画和描述了空间分散光信号420)。图3描述的是包括图2的空间光调制器的空间光调制系统的高级框图。这里根据图2刻画和描述了接收的光信号从光输入光纤(示意性地,光输入光纤210IN)到空间光调制器(示意性地,空间光调制器250)的传播。这里根据图3刻画和描述了调制的光信号从空间光调制器(示意性地,空间光调制器250)到光输出光纤(示意性地,光输出光纤210。UT)的传播。特别地,如图3所示,空间光调制系统200引导空间光调制器250产生的调制的光信号耦合进入光输出光纤21OoUT。如图3所示,空间光调制器250调制图2中聚焦的光接收信号268以形成调制的光信号302。空间光调制器250将调制的光信号302反射向第二透镜240。第二透镜240准直调制的光信号302以产生准直的光调制信号304。第二透镜240准直调制的光信号302以向衍射光栅230传播。第二透镜240产生的准直的光调制信号304入射到衍射光栅230上。衍射光栅230有角度地分散来自第二透镜240的准直的光调制信号304以形成衍射的光调制信号306。如图3所示,衍射光栅230产生的衍射的光调制信号306入射到第一透镜220上。衍射的光调制信号306包括向第一透镜220—起传播的所有频谱成分。第一透镜220聚焦衍射的光调制信号306以产生聚焦的光调制信号308。聚焦的光调制信号308入射在光干涉光纤210m的未耦合端的尖端上并耦合进入光干涉光纤210INT。耦合进入光干涉光纤210^的调制的光信号传播通过光环形器212。光环形器212将调制的光信号引导到光输出光纤210,(示意性地,逆时针运动)。图4描述的是根据本发明一实施例的空间光调制器的多个调制部件阵列的入射视图。特别地,图4的空间光调制器400包括多个调制部件对410,-4108(统称,调制部件对410)。调制部件对410,-4108的第一调制部件4101A-410sA形成第一调制部件阵列410A。调制部件对410,-4108的第二调制部件4101B-4108B形成第二调制部件阵列410B。虽然所示的包括八个调制部件对,但是空间光调制器400可包括更多或更少的调制部件对。如图4所示,调制部件对410,-4108分别包括调制部件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。每个调制部件对410的第一调制部件410xA和第二调制部件410xB在垂直于空间分散的光信号的分散方向(示意性地,垂直于空间分散的光信号420的分散方向)的方向上相邻。如图4所示,第一和第二调制部件阵列410a和4108是一维阵列。虽然所示和描述的是一维阵列,但是在一实施例中,调制部件阵列410,和4108可被实施成多维调制部件阵列。如图4所示,空间分散的光信号420入射到空间光调制器400上使得分散的光语横跨每个调制部件对410伸展。空间分散的光信号420入射到空间光调制器400上使得空间分散的光信号420的第一半(例如,上半部分)入射到第一调制部件阵列410A的调制部件410A1-410A8上而空间分散的光信号420的另一半(例如,下半部分)入射到第二调制部件阵列410e的调制部件410B1-410b8上。如图4所示,空间分散的光信号420的单频光信号430入射到空间光调制器400上使得单频光信号430入射到调制部件对410的一个上(示意性地,调制部件对4104)。虽然所示的是空间分散的光信号420的一个单频光信号430,但是空间分散的光信号420的其他不同的单频光信号(未示出)也可以入射到其他调制部件对410上。如此所述,每个调制部件对是可控地可移动的以执行相位调制和幅度调制。特别地,每个调制部件对的第一调制部件和第二调制部件是可调整的以调制入射到空间光调制器400上的光信号的单频成分的相位和幅度。在一实施例中,通过可控地移动调制部件对的调制部件来执行相位调制和幅度调制。在一实施例中,调制部件对的调制部件沿着垂直于它们各自平面的方向移动(即,利用活塞运动向着或远离入射光信号移动)。在一实施例中,如此所述,通过移动第一调制部件和第二调制部件相等距离使得第一和第二调制部件之间的间隔不变(即,第一和第通过分别移动第一和第二调制部件以将相位分别从相位设置()h=0和小2=0编码(encode)到cjh=71和<|)2=兀,入射到空间光调制器400上的空间分散的光信号的单频成分的频谱相位可从相位=0变为相位=兀(此处幅度-l)。换句话说,第一和第二调制部件在相同方向移动相等的距离使得在移动的过程中第一和第二调制部件之间的间隔基本保持不变(即,间隔=0)。在一实施例中,如此所述,通过移动第一调制部件和第二调制部件使得第一和第二调制部件之间的间隔是变化的(即,第一和第二调制部件的反射面的平面之间的间隔在移动期间在改变)来实现幅度调制。例如,通过分别驱动相关的第一调制部件和第二调制部件分别从相位设置(jh-7r和((h-兀到((h-4兀/3和(()2=2兀/3,入射到空间光调制器400上的空间分散的光信号的单频成分的频谱幅度可从幅度=1变为幅度=0.5(此处相位在相位=71保持不变)。换句话说,第一和第二调制部件沿相反方向移动相等距离(兀/3)使得在移动的过程中第一和第二调制部件之间的间隔从间隔=0变成间隔=2;i/3。如此所述,通过驱动调制部件对4104的第一调制部件410a4和第二调制部件41084可以调制空间分散的光信号420的单频光信号430的频谱相位和/或频谱幅度为各种相位设置的组合。例如,假设构造调制部件对4104使得相位=0和幅度-1,则第一调制部件410a4和第二调制部件410B4将分别具有相位设置c)),0和(()2=0。接着该例子,通过分别驱动第一调制部件410a4和第二调制部件41084分别从初始相位设置(j),-0和小2=()到相位设置())=4tt/3和(|)2=2兀/3实现单频光信号430的频谱相位和频谱幅度的调制使得相位=兀和幅度=0.5。因而,本发明只利用相位调制部件驱动能够实现频语相位和频谱幅度调制。图5描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的多个调制部件阵列的入射图。特别地,图5的空间光调制器500包括多个调制部件组51(^-5108(统称,调制部件组510)。调制部件组510,-5108的第一调制部件5101A-5108a形成第一调制部件阵列510A。调制部件组510,-510s的第二调制部件5101B-51088形成第二调制部件阵列510B。调制部件组510广5108的第三调制部件510ie-510m形成第三调制部件阵列510e。虽然所示的包括八个调制部件组,但是空间光调制器500可以包括更多和更少的调制部件组。如图5所示,调制部件组510!-5108分别包括5101A-5101C,5102A-5102B,5103A-5103C,5104A—4104C,5105A-5105C,5106A—5106C,5107A-5107e,5108A-5108c。每个调制部件组510的第一,第二和第三调制部件510xa,510xb和510K在垂直于空间分散的光信号的分散方向(示意性地,垂直于空间分散的光信号520的分散方向)的方向上相邻。如图5所示,第一,第二和第三调制部件阵列510A,510b和510c是一维阵列。虽然所示和描述的是一维阵列,但是在一实施例中,调制部件阵列510A,510b和510c可被实施成多维调制部件阵列。如图5所示,空间分散的光信号520入射到空间光调制器500上使得分散的光谱入射到调制部件对510上。如图5所示,调制部件510被调节使得与空间分散的光信号520相关的光功率基本相等地横跨调制部件510分布。由于光功率横跨空间分散的光信号变化(即光功率在空间分散的光信号520的中间附近较大),所以第二调制部件阵列5108中的调制部件510(设置在空间分散的光信号中心处的)小于调制部件阵列510a和510c中的调制部件510(设置在空间分散的光信号端部的)。如图5所示,空间分散的光信号520的单频光信号530入射到空间光调制器500上使得单频光信号530入射到调制部件组510,-5108的一个上(示意性地,调制部件组5104)。虽然所示的是空间分散的光信号520的一个单频光信号530,但是空间分散的光信号520的各种其他单频光信号(未示出)可以入射到其他调制部件组510]-5108上。这里所描述的每个单频光信号530的频谱相位和频谱幅度调制的执行与根据图4所描述的基本相似,因此不再根据图5详细描述。特别地,每个调制部件组中的每个调制部件是控制地可移动的以执行相位和幅度调制中的一个和两个。特别地,每个调制部件组的调制部件是可调整的(例如,第一,第二和第三调制部件的各自相位设置是可调整的)以调制入射光信号的单频成分的相位和幅度。在一实施例中,利用活塞运动沿着垂直于调制部件平面的方向(即,向着或远离入射光信号)移动调制部件对的调制部件。图6描述的是根据本发明的一个实施例的空间光调制器的多个调制部件对的入射图。特别地,图6的空间光调制器600包括多个调制部件对610,-6104(统称,调制部件对610)。如图6所示,调制部件对610,-6104分别包括调制部件610u和6101B,6102a和6102b,6103A和61。3b,61。4a和610化。调制部件对610:-6104的第一调制部件610u-61(^和第二调制部件6101B-61048分别表示为第一调制部件610a和第二调制部件6108。虽然所示的包括四个调制部件对,但是空间光调制器600可以包括更多和更少的调制部件对。如图6所示,每个调制部件对610的第一调制部件610xA和第二调制部件610xB在入射到空间光调制器600上的空间分散的光信号的分散方向上相邻。因而,调制部件对610形成单个调制部件阵列使得第一调制部件和第二调制部件沿着入射到空间光调制器600上的光信号的分散方向交替。如图6所示,多个单频光信号62(^-6204(统称,单频光信号620)分别入射到调制部件对610,-6104上。在一实施例中,单频光信号620利用锁模激光器产生。这里所描述的每个单频光信号630的频谱相位和频谙幅度调制的执行与根据图4所描述的基本相似,因此不再根据图6详细描述。特别地,每个调制部件对是控制地可移动的以执行相位和幅度调制中的一个和两个。特别地,每个调制部件对的第一和第二调制部件是可调整的(即,第一和第二调制部件的各自相位设置是可调整的)以调制入射光信号的单频成分的相位和幅度。在一实施例中,利用活塞运动沿着垂直于调制部件平面的方向(即,向着或远离入射光信号)移动调制部件对的调制部件。图7所示的是根据本发明一实施例的空间光调制器。虽然这里所示和描述的主要是利用电极激励的悬置弹簧微镜移动控制机构,但是根据本发明也可以使用其他不同的微镜移动控制机构。如图7所示,利用顶视图(即,从入射到微镜阵列中的微镜上的空间分散的光信号透视)和截面图(即,用于示出微镜阵列中的e微镜的活塞运动的机械操作)描述空间光调制器700。如图7所示,图7的空间光调制器700包括基板702,多个微镜悬挂装置704!-7043(统称,微镜悬挂装置704),多个微镜710^-710sa和7101B-7108B,多个微镜支撑7121A-712sa和7121B-712SB,微镜控制器720,和存储器740。如图2所示,微镜7101A-710sa和7101B-7108B利用虚线表示以便表示相应的多个微镜支撑7121A-7128A和如图7所示,微镜7101A-7108A(表示为微镜710A)形成第一微镜阵列,而微镜7101B-7108B(表示为微镜710B)形成第二微镜阵列。微镜710A和微镜7108集体地表示为微镜710。相似地,微镜支撑7121A-7128A(表示为微镜支撑712A)形成第一微镜支撑阵列,而微镜7121B-71288(表示为微镜支撑712J形成第二微镜支撑阵列。微镜支撑712A和微镜支撑7128集体地表示为微镜支撑712。如图7所示,第一微镜阵列710a中的微鏡7101A-710sa利用各自的多个支撑装置7161A-716sA耦合到第一微镜支撑阵列712A中的微镜支撑712A-7128A。相似地,第二微镜阵列7108中的微镜7101B-7108B利用各自的多个支撑装置7161B-716sB耦合到第二微镜支撑阵列712B中的微镜支撑7121B-7128B。因而,第一微镜阵列710A中的微镜7101A-710sA和第二微镜阵列7108中的微镜7101B-710sB被悬挂在基板702之上。如图7所示,第一微镜支撑阵列712A中的微镜支撑7121A-712SA利用各自多个弹簧装置714耦合到悬挂装置70^和7042。相似地,第二微镜支撑阵列712B中的微镜支撑7121B-71288利用各自多个弹簧装置714耦合到悬挂装置7042和7043。如图7所示,悬挂装置704耦合到基板702。因而,第一微镜支撑阵列712A中的微镜支撑7121A-7128A和第二微镜支撑阵列712b中的微鏡7121B-712sB被悬挂在基板702之上。在一实施例中,每个弹簧装置714在微镜支撑712的侧面上被耦合到微镜支撑712。如图7所示,悬挂装置704,弹簧装置712,微镜支撑712,和微镜支撑装置716的组合使得能够利用活塞运动沿垂直于微镜710的表面的方向移动微镜710。如图7所示,利用微镜控制器720控制微镜运动。在一实施例中,微镜控制器720适于控制微镜沿垂直于微镜710的表面的方向运动。在另一个实施例中,微镜控制器720适于控制其他不同微镜运动。如图7所示,分别与第一微镜阵列710A和第二微镜阵列7108相关的第一微镜致动器阵列(例如,电极阵列)和第二微镜致动器阵列(例如,电极阵列)耦合到微镜控制器720。微镜控制器720提供信号给第一和第二微镜致动器阵列以分别独立控制每个微镜7101A-7108A和每个微镜7101B-710sB的运动。微镜控制器720适于控制微镜运动(即,微镜位置调整)以利用多个微镜运动控制方案中的至少一个执行根据本发明的相位调制和幅度调制。因而,微镜控制器720适于独立控制每个微镜71Q的运动。如图7所示,微镜控制器720通过施加变化的电压到与微镜710相关的相应电极控制微镜运动。虽然没有全部示出,但是每个微镜710被耦合到相关的微镜支撑712,该微镜支撑712悬挂在耦合到相应微镜710下面的基板702的相关的电极的上面。例如,如图7(截面图)所示,微镜710sa和710sB利用相关的支撑装置716sa和71688耦合到微镜支撑7128,和71288使得微镜支撑7128,和71288分别悬挂在电极6308A和63088上。因而,微镜控制器720利用施加到定位在每个微镜710下面的相应电极上的电压控制微镜710。如图7所示,微镜控制器720利用相应的多个电压导线7221A-722sA(统称,电压导线722A)耦合到与第一微镜阵列710a中的多个微镜7101A-71(V相关的多个电极。相似地,微镜控制器720利用相应的多个电压导线7221B-72288(统称,电压导线722B)耦合到与第二微镜阵列710B中的多个微镜7101B-710sB相关的多个电极。微镜控制器720控制微镜运动(即,微镜位置调整)以执行根据本发明的相位调制和幅度调制。如此所述,悬挂装置704,弹簧装置714,微镜支撑712,支撑装置716,和电极730的组合使得能够在垂直于微镜710的表面的方向调整微镜位置。微镜的位置可被调整以使得相关的微镜被朝向基板吸引(即,远离入射光信号移动)或被远离基板释放(即,朝向入射光信号移动)。在一实施例中,通过调整施加到下面的电极730上的电压可以调整孩i镜710。在一实施例中,恒压施加到电极上保持相关孩史镜在不变位置以使得施加到电极上的电压的调整实现微镜朝向或远离入射光信号的期望运动。在一实施例中,微镜支撑和电极之间的电压差的增加将增加微镜支撑(并且因此相关的微镜)朝向基板(逆着沿相反的方向(即,朝向入射光信号)拉微镜的弹簧装置的恢复力)的引力。在一实施例中,微镜支撑和电极之间的电压差的减少将减少微镜支撑(并且因此相关的微镜)朝向基板(使得弹簧装置的恢复力能够拉微镜远离基板,即,朝向入射光信号)的引力。在一实施例中,为了在[O,2兀]的范围内调制光信号的相位配置每个微镜可在其上移动的运动范围。如此所述,微镜控制器720施加电压到电极来控制微镜的运动以调整微镜位置。在一实施例中,微镜支撑和电极之间电压差确定微镜运动的范围,并且因此确定相位调制的范围(例如,电压差-OV用于调制;电压差=-15V用于兀/2调制;电压差=-30V用于兀调制;电压差=-45V用于3兀/2调制;电压差=-60V用于2兀调制;电压差=-80V用于突然停下(snapdown))。因而,樣么4竟活塞运动的运动范围在突然停下(即,微镜在某位置突然停下使得微镜耦合到下面的电极)发生前超过2兀相位调制。如此所述,空间分散的光信号入射到微镜的反射面上。一旦空间分散的光信号撞击微镜,该空间分散的光信号被反射。要到达微镜的反射面,光信号所行进的距离由微镜各自的位置支配(例如,从电压V。处的相位=0到电压V^处的相位=2兀,以及它们之间的其它设置)。此外,要到达微镜的反射面,光信号所行进的距离确定光信号的相位。因而,利用活塞运动(这里,活塞运动移动微镜的反射面朝向或远离光信号)的微镜位置的调整能够实现相位调制的各种组合。如图7所示,利用调制部件对(即,微镜对)实现相位和幅度调制的各种组合。调制部件对包括第一调制部件和第二调制部件。每个调制部件对的第一调制部件和第二调制部件相邻。例如,微镜710"-710sA和微镜7101B-7108B形成各自的调制部件对(即,微镜710u和710sA形成第一微镜对,等等)。第一调制部件和第二调制部件的构造(即,相邻状态)在根据本发明的空间光调制器的不同实施例间变化(如根据图4,5和6所示和所述的)。在一实施例中,利用相关的电极对控制每个调制部件对。电极对包括第一电板和第二电极,其中电极对中的第一电极控制调制部件对中的第一调制部件而电极对中的第二电极控制调制部件对中的第二调制部件。调制部件通过从电源施加到与该调制部件相关的电极上的电压而被驱动。向电极施加电压以调整调制部件的位置是通过相关的调制部件控制器(统称,微镜控制器720)来控制的。如此所述,第一调制部件具有相关的第一相位设置(表示为(J)i)并且第二调制部件具有相关的第二相位设置(表示为小2)。利用活塞运动调制部件调整(示意性地,通过微镜控制器620)建立与调制部件对中的调制部件相关的相位设置。表1示出目标频谱相位和频谱幅度设置,以及调节光信号以获得该目标相位和幅度设置所需要的分别与第一和第二调制部件相关的第一和第二相位设置。<table>tableseeoriginaldocumentpage16</column></row><table>表1如此所述,根据第一和第二调制部件间的相位平均值设置频谱相位(表示为表l中的相位)。例如,通过分别驱动第一和第二调制部件使得cl)!=11兀/6和(J)2=7兀/6而实现相位=3兀/2的相位调制。如此所述,根据第一和第二调制部件间的相位差设置频谱幅度(表示为表1中的幅度)。例如,通过分别驱动第一和第二调制部件使得ct)^兀和42=71而实现幅度=1的幅度调制(即,相位差为0,对应的幅度=1)。为了连续设置[O,2兀]范围内的任何频谱相位和范围内的任何频谱幅度,每个调制部件对的第一和第二调制部件的每一个都适于在[O,2兀]范围内调制相位。一旦通过第一和第二调制部件独立调制空间分散的光信号的频率成分并且该调制的光信号耦合进入单模光纤,则该调制的频率成分与场分量相耦合。在一实施例中,场分量表示为[exp(j(J),)+exp(jd)2)]/2,其简化为[exp[((])2)/2]xcos[b—4)2]/2]。因而,第一和第二调制部件间的相位平均值设置频谱相位(如果余弦项变为负值,余弦项具有7l相移贡献)。小幅度附近的相位调制对相位误差是灵敏的,因为调制部件对的第一和第二调制部件间的相位差几乎等于兀。在一实施例中,由控制器(示意性地,微镜控制器620)访问表1,以根据第一和第二相位设置中的一对来设置第一和第二调制部件。在一实施例中,表1存储在存储器(示意性地,存储器640)中,供控制器用来移动微镜到特殊的微镜位置以调制入射光信号的频谱相位和频谦幅度。在一个这种实施例中,控制器适于驱动第一调制部件和第二调制部件中的至少一个来调制下述中的一个仅频谱相位,仅频谱幅度,或频谱相位和频谱幅度两者。虽然这里已经详细示出和描述了结合了本发明的教导的不同实施例,但是本领域技术人员能够容易地设计出其它许多变化的仍然结合这些教导的实施例。权利要求1、一种用于调制接收到的光信号的频谱相位和频谱幅度的装置,包括空间分散接收到的光信号的空间分散机构;包括多个调制部件的调制机构,所述调制部件中相关的部件能够操作来调节空间分散的光信号的各部分的相对相位,所述空间分散的光信号的相位被调节的部分适于调制所述接收到的光信号的频谱相位;以及适于破坏性地干涉所述空间分散的光信号的所述相位被调节的部分以调制所述接收到的光信号的频谱幅度的空间滤波机构。2、根据权利要求l的装置,还包括空间组合所述空间分散的光信号的所述相位被调节的部分以将所述空间分散的光信号的所述相位被调节的部分耦合进入所述空间滤波才几构的空间组合才几构。3、根据权利要求l的装置,还包括耦合到所述调制机构的控制器,所述控制器适于可控制地移动所述调制部件中相关的部件。4、根据权利要求3的装置,其中可控制地移动所述调制部件中相关的部件包括可控制地移动所述调制部件中相关的部件以维持所述调制部件中相关的部件之间不变的间隔,从而调制所述接收到的光信号的相位;以及可控制地移动所述调制部件中相关的部件以产生所述调制部件中相关的部件之间变化的间隔,从而调制所述接收到的光信号的幅度。5、根据权利要求4的装置,其中所述控制器适于为所述调制部件中相关的部件确定多个第一相位设置;为所述调制部件中相关的部件确定多个第二相位设置;以及将所述调制部件中相关的部件从所述多个第一相位设置调整到各自的所述多个第二相位设置。6、根据权利要求5的装置,还包括;耦合到所述控制器的调制部件调整机构,所述调制部件调整机构包括与所述调制部件中相关的部件相关的多个调整部件;个第二相位设置调4到所述多个第二^IH^设置。、"7、根据权利要求1的装置,其中调节所述调制机构使得所述空间分散的光信号的能量的分布基本相等地横过所述多个调制部件的每一个。8、根据权利要求1的装置,其中所述调制部件包括微镜,所述微镜是可控制地在垂直于各自的微镜平面的方向上可移动的。9、一种装置,包括光反射器组阵列,每个光反射器组具有多个光反射器,其中每个光反射器组中的每个光反射器以基本上共面的形式相对于入射光信号垂直设置,其中每个光反射器组中的每个光反射器在垂直于它的平面的方向是可控制地可移动的从而调节所述入射光信号的各部分的相对相位,其中所述入射光信号的相位被调节的部分适于调制所述入射光信号的频谱相位;以及适于破坏性地干涉所述入射光信号的所述相位被调节的部分以调制所述入射光信号的频谱幅度的空间滤波机构。10、一种用于调制接收到的光信号的频谙相位和频谱幅度中的一个或两个的装置,包括空间分散所述接收到的光信号的空间分散机构;以及包括多个调制部件阵列的调制机构,所述多个调制部件阵列分别具有多个调制部件,空间分散的光信号的各部分入射到调制部件中相关的部件上;其中所述调制部件中相关的部件在垂直于所述空间分散的光信号的分散方向的方向上相邻;以及所述调制部件中相关的部件是可操作的以调节所述空间分散的光信号的各入射部分的相位,所述空间分散的光信号的相位被调节的部分是可调节的以调制所述接收到的光信号的频谱相位和频谱幅度中的一个或两个。全文摘要本发明包括一种用于调制接收到的光信号的频谱相位和幅度中的一个或两个的方法和装置。该装置包括空间分散接收到的光信号使得该接收到的光信号能够光传送到调制器阵列的空间分散机构。该装置包括具有第一调制部件和第二调制部件的调制机构。空间分散的光信号的第一部分入射到第一调制部件上而空间分散的光信号的第二部分入射到第二调制部件上。该装置还包括耦合到该调制机构的控制器。该控制器适于在垂直于第一和第二调制部件的平面的方向移动该第一和第二调制部件以调制该接收到的光信号的频谱相位和频谱幅度中的一个或两个。文档编号H04B10/155GK101283529SQ200680037111公开日2008年10月8日申请日期2006年10月5日优先权日2005年10月7日发明者C·J·多雷尔,D·M·马罗姆申请人:卢森特技术有限公司
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