基于空间光调制器(slm)的光衰减器的制作方法

专利名称：基于空间光调制器(slm)的光衰减器的制作方法
技术领域：
背景技术：
基于像素的空间光调制器(“SLM”)可以用于调制输入的光信号。空间光调制器 (SLM)由光学元素(像素)的阵列组成，其中，每一个像素独立地作为光学“阀门”以调整或 调制光强。SLM不产生其本身的光，而是调制(或反射地或透射地)来自灯或其他光源的光 以建立动态地可再配置的数字图像。已经被用作空间光调制器的技术包括声光调制器、液 晶装置和镜阵列，诸如数字微镜装置(DMD)和光栅阀门(GLV)装置。SLM可以被用在许多环境中，诸如在投影显示器、打印、电信、直接写入光刻和其他 类型的光信号处理中。例如，在电信环境中，传播通过光学网络的光信号可以具有多个不同 的通道或载波波长。SLM能够均衡、滤波、调制和控制这样的光信号。其中使用SLM的各种装置无限制地包括动态增益均衡器、光开关、显示装置、衰减 器、动态衍射光学元件、光束控制装置和光刻激光掩模写入器等。这些装置的功能不是相互 排他的。例如，被用作光衰减器的基于SLM的装置也可以用于执行光学切换。当上述的基于SLM的装置用于执行衰减时，需要改善上述的基于SLM的装置。

发明内容
根据本发明，提供了用于衰减光束的方法和设备。所述方法包括选择要被应用到 所述光束的衰减水平。在二维空间光调制器(SLM)中的接通状态和关断状态像素的图案被 选择以便所述图案调制所述光束以提供选择的衰减水平。最后，在以选择的图案布置所述 像素的同时，所述光束被引导到所述SLM上。所述图案沿着第一轴是周期性的，并且沿着第 二轴是对称的，其中，所述光束的强度分布沿着所述第二轴延伸。根据本发明的另一个方面，所述光束可以具有沿着所述第一轴不对称的强度分布。根据本发明的另一个方面，所述光束可以被散布到沿着所述SLM的所述第一轴分 布的多个波长内。根据本发明的另一个方面，所述多个波长可以在被所述SLM调制后被重新组合， 以形成重新组合的光束，重新组合的光束具有可以根据波长而改变的选择的衰减水平。根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以小于所述光束的直径。根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以小于所述光束的直径的大约 1/4。根据本发明的另一个方面，选择的图案的沿着所述第一轴的周期性可以小于所述 光束的直径的大约1/10。根据本发明的另一个方面，所述图案可以具有下述区域，所述区域向所述光束的、 在其中任何局部强度最大值的任一侧上的部分施加基本上相同的衰减水平。根据本发明的另一个方面，所述图案可以具有下述区域，所述区域向所述光束的、在局部强度最大值的任何一侧上的如下部分施加基本上相同的衰减水平，即，在所述部分 中，存在强度上的最大改变速率。根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以在比每一个独立波长的光束 直径大的距离上改变，由此施加可以对于不同的波长范围选择性地改变的、相对均勻的衰 减水平。根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以在比每一个独立波长的光束 直径小的距离上改变，由此对于特定波长范围施加标称地连续的衰减水平改变。根据本发明的另一个方面，所述连续的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范 围内改变被选择，从而改善在特定波长范围内的至少一个高强度带宽信号的信号完整性。根据本发明的另一个方面，在高带宽信号的特定波长范围内的选择的衰减水平改 变跨过近似线性的所述信号的最高强度而产生作为波长的函数的衰减改变。根据本发明的另一个方面，在高带宽信号的特定波长范围内的选择的衰减水平改 变跨过近似二次的所述信号的最高强度带宽而产生作为波长的函数的衰减改变。根据本发明的另一个方面，选择的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范围内 改变，以跨过信号的最高强度部分而产生基于波长的衰减改变，所述基于波长的衰减改变 补充在传输路径上产生的前一个波长相关的衰减，从而引起信号的最高强度部分的整体上 的与波长无关的净衰减。根据本发明的另一个方面，选择的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范围内 改变，以产生基于波长的衰减改变，所述基于波长的衰减改变减小了所述信号的所述最高 强度部分的带宽。根据本发明的另一个方面，来自在传输系统的一端的接收光电探测器的反馈可以 用于选择在高带宽信号的特定波长范围内的衰减水平改变。根据本发明的另一个方面，提供了一种光学装置，其包括输入端口，其用于接收 光束；以及，SLM，其具有用于接收所述光束的表面。所述表面包括像素阵列，使得所述光束 入射在多个所述像素上，每一个所述像素处于多个离散状态之一中，所述多个离散状态向 入射在其上的光能提供不同量的调制。以将所述光束衰减期望量的状态的图案来布置所述 像素。所述图案沿着第一轴是周期性的，并且沿着第二轴是对称的，所述光束的强度分布沿 着所述第二轴延伸。


图1是使用空间光调制器(SLM)来衰减光束或信号的光学装置的一个示例的框 图。图2是示出波长λ工入射在其上的微镜的放大的、部分横截面图。图3是在图1的光学装置中使用的类型的SLM的平面视图，该平面视示在接 通或关断状态中的独立像素。图4和5示出在图3中所示的SLM的平面视图，其中，不同组的像素处于它们的关 断状态中，但是仍然获得相同的衰减水平。图6示出在图1的光学装置中使用的SLM的平面视图，三个空间分离的光波长聚 焦在该SLM上。
图7-10示出像素图案的示例，该像素图案在沿着光束轴的方向上相对于光束中 心是不对称的，并且沿着光谱色散轴是周期性的。图11示出在说明性线性通信系统中的三个跨段。图12示出在图11中所示的中间节点的一种可能配置。
具体实施例方式图1是使用空间光调制器(SLM)来衰减光束或信号的光学装置100的一个示例的 框图。在这个示例中，可以作为可变光衰减器(VOA)的光学装置100包括输入光纤102，其 能够向装置100引入多波长信号112 ；以及，输出光纤104，其能够从装置100去除信号112 的至少一部分。在特别适合于电信业的各个实施例中，多波长光信号112可以包括在C带 (在大约1525至1565nm之间的波长)内或在L带(在大约1565至1625nm之间的波长) 内的一个或多个波长。光学装置100也包括第一色散光栅装置118a和第二色散光栅装置。在这个示例 中，第一色散光栅装置118a工作以将多波长信号112分离为离散的波长或通道U1-Xn), 并且将该波长聚焦在SLM 108上。类似地，第二色散光栅装置118b工作以将从SLM 108反 射的波长组合为输出多波长光信号114，并且将信号114聚焦到输出光纤104内。第一和第 二色散光栅装置可以包括光栅、透镜(例如，准直透镜)以及其他的光学元件的组合。SLM 108可用于在空间上调制光波长。SLM 108在调制输入的波长的同时通过反 射而选择性地将光波长的一个或多个传送到输出光纤104，使得SLM 108作为光信号处理 器。这个光信号处理可以例如是光衰减、波长滤波、光学性能监控、共通道调制和色散补偿 等。在本示例中，SLM 108用于执行光衰减。一种类型的基于微镜的SLM是数字微镜装置(DMD)。DMD由微镜或像素的二维阵 列构成，其中每一个微镜或像素可驱使在接通状态或关断状态中。如在此在DMD中所使用， 能够相互交换地使用术语“微镜”和“像素”。通常，DMD由微小镜的阵列(通常，每平方英 寸几百万个)构成，其中，每一个镜元件的角位置是在角度彼此相差例如大约10至20度的 至少两个位置之间独立可控的。镜基座位于镜元件之后。独立可寻址的镜元件可倾斜地被 安装在机械铰链上，并且通常，镜元件的阵列覆盖在镜基座中的控制电路层，控制电路层全 部被安装在半导体芯片上。DMD的镜表面由矩形或正方形镜元件的大致矩形的网格阵列构 成。通常的镜元件是大约16微米见方，并且独立的元件彼此隔开大约1微米的距离。在该 阵列中的镜元件的围绕至少一个轴的独立控制的倾斜允许从镜表面反射的能量形成为预 定的图案。而且，能够响应于数字信号来实质上瞬间重新配置镜表面，以形成不同的图案。 这样的重新配置是精确的和可再现的，并且通常可以在大约25微秒或更短时间内完成。在图1的示例中，SLM 108是DMD，其中，从一系列微镜(在图1中不可见)形成 像素。通常，由SLM 108接收的每一个独立的波长分布在几个微镜上，以使得微镜110能够 控制耦合到输出光纤104内的光量。这在图2中很清楚，图2是SLM 108的放大的、部分视 图。为了清楚，图2仅示出波长X1入射在其上的微镜110。与任何光束一样，波长入工的 强度在空间上分布，如强度分布曲线150所示。强度分布曲线经常是高斯分布，如图所示， 但是不限于此。在操作中，接通状态的微镜IlOa工作以选择性地向输出光纤104反射波长 A1的能量的至少一些。另外，关断状态微镜IlOb工作以选择性地将在波长X1上的能量的一些反射远离输出光纤104。在这个示例中，关断状态微镜IlOb将该能量反射到丢弃端口 106。以这种方式，SLM 108能够通过选择性地改变一些微镜110的工作状态来改变耦合到 输出光纤104内的波长λ i的光功率。被SLM 108引导到输出端口 104的波长λ 2-λ n的 光功率能够以类似的方式被衰减或被改变。在图1中所示的基于SLM的光学装置的结构仅是其中在本申请中描述的实施例可 以被应用到其中的光学系统的一个示例。例如，在一些应用中，可能期望将反射的光束沿着 相同路径引导回去，并且使用循环器或其他部件来分离射入和射出的光束。在其他实施例 中，SLM108可以通过透射而不是反射来向输出光纤104选择性地传送一个或多个波长。在 其他实施例中，基于SLM的光学装置可以是其中使用SLM来执行除了衰减之外的一个或多 个功能的装置。如上所述，这样的装置的一些示例包括动态增益均衡器、光开关、显示装置、 衰减器、动态衍射光学元件、光束控制装置和光刻激光掩模写入器。在美国申请No.[档案 No. 2062/3和2062/4]中公开了其中可以应用在本申请中所述的实施例的光开关的一个具 体示例，该美国申请通过引用被整体包含在此。图3是在图1的光学装置中使用的类型的SLM 208的平面视图，用于图示独立的 像素220(仅其中之一被标注)。单个光束250也被示出入射在SLM 108上。光束250的 点大小覆盖一组像素，并且这些组的像素的组织和它们的可变图案将应用彼此区分。因为 光束在强度上被分布，所以不是每一个像素接收相同量的能量。例如，如果光束具有高斯分 布，则该强度将在最中间的像素上是最大的。如果将在点大小下的区域组织为H(高度)行 和W(宽度)列的微镜的分段，则通过减少接通状态的像素的数量，从像素的分段反射的光 强将因此减小。相反，通过连续地增加接通状态的像素的数量，反射光的强度将逐渐地返回 到其之前的水平。为了描述的清楚，在图3中和随后的附图中，处于其关断状态的像素将被遮蔽，并 且处于其接通状态的像素将不被遮蔽。如上所述，通过减少给定的波长入射在其上的接通 状态像素的数量，能够衰减任何给定的波长。例如，在图3中，光束被衰减等于入射在4个 像素上的光的量。图4示出将光束250衰减与图3中相同的量的SLM 208。然而，在图3和 4中，不同组的4个像素处于它们的关断状态中。即，在图3和4中使用关断状态像素的不 同图案来获得相同的衰减水平。图5示出获得与在图3和4中相同的衰减水平的另一种像 素图案。图6示出在图1的光学装置中使用的SLM 108的平面视图和由第一色散光栅装置 118a在该SLM 108上聚焦的空间分离的光波长λ^λ^Π λ 3 (分别由光束310、320和330 表示)。虽然为了说明的目的而示出了 3个波长，但是更一般而言，可以在SLM 108上在空 间上分离任何数量的波长。在这个示例中，假定SLM 108的光谱色散轴在水平方向上，并且 假定包含独立的波长的正交轴位于垂直方向上。这个正交轴将在此被称为光束轴。然而， 其他定向也是可能的。在DMD的情况下，微镜的枢轴大致与光谱色散轴平行地延伸。如图 6所示，在这个示例中的每一个波长的光束直径延伸在大约10个像素上。虽然如上所述不同的像素图案可以用于将波长λ「λ 3衰减给定量，但是与其他 的像素图案相比，更期望使用一些像素图案。在当衰减空间分散的光束达给定的衰减水平 时选择适当的像素图案来使用的情况下，应当考虑多个因素。首先，理想的图案应当对于在 SLM上的入射光的位置上的小波动较为不敏感。这样的波动可能源自多种因素，其中包括在光束对准上的不精确、振动和温度变化等。其次，在许多情况下，所期望的衰减水平应当独 立于波长。即，当沿着SLM 108的光谱色散轴扫描波长X1-X3的任何一个时，该波长经历 的衰减量应当基本上是相同的。通过使用在沿着光束轴的方向上相对于光束的中心对称的像素图案，可以满足第 一标准，即对于光束位置的不敏感。通过使用沿着光谱色散轴周期性的像素图案，可以满足第二标准，即与波长无关 的衰减。在图7-10中示出满足两种标准的像素图案的不同示例。在这些附图中，该图案沿 着垂直轴是对称的，并且沿着水平轴是周期性的。光束一般入射在图案的中心。通常，该图 案的周期性应当小于光束的直径，并且在一些情况下小于光束直径的大约1/4。对于所期望的每一个衰减水平，可以产生满足每一个上述标准的SLM像素图案。 例如，需要一些光学装置来提供可变衰减度，该可变衰减度在0和例如15dB衰减水平之间 以例如0. IdB的递增量可变。在该情况下，对于衰减的每0. IdB的递增量，可以产生一个或 多个图案。在图7-10中的图案的定性比较图示周期性图案都共同具有的特征。所有的图案 满足上面指定的两个标准，因为它们都在水平轴上是周期性的，并且在垂直轴上是对称的。 然而，另外，也许如图7中最佳所示，将图案布置到提供更大和更小的衰减量的不同的区域 中。在这个示例中，这些区域被布置到5个不同的带或条中，该5个不同的带或条在图7中 被表示为700,70(^和7002和720i和7202。入射在图案上的高斯光束在该条上对准，以便 光束的中心(即，峰值)入射在中心条700上，并且在中心(这是高斯光束经历其在强度上 的最大空间改变的位置)的任何一侧上的光束的部分分别入射在类似的条TlO1和7102上。 最后，其中强度最低的高斯光束的最外部分入射在条720i和7202上。在图7中最清楚，在 图7-10中示出的所有图案中存在这个相同的趋势。由图案显示的这些特征的直观描述是 这样的图案对于高斯光束不敏感，因为当光束从其入射的中心位置递增地平移时，在光束 的在强度上的最大改变率周围的两个条TlO1和7102彼此补偿。也可以在图7-10中看到， 该5个区域具有更淡和更暗(分别对应于像素接通状态和关断状态)的子区域，所述子区 域绝对地和相对于彼此地改变，以在保持对于在SLM上的高斯光束的垂直运动的较为不敏 感的同时，获得在衰减水平上的精细间隔尺寸。注意，在正交或水平轴上，经由比高斯光束 的宽度一半的大约1/10小的两列周期性来获得不敏感(在这些示例中可以从在中心条700 的任何一侧上的两条710i和7102的中心-中心间隔将其推断为大约25个像素行)。用于优化衰减图案的另外的考虑是在衰减水平上的过渡处的那些图案的管理。在 诸如光学切换或动态通道均衡这样的波长相关的衰减应用中，这尤其是重要的。这些应用 可以使用沿着光谱色散轴的周期性衰减图案，以向在独立的波长范围内的光学通道提供均 勻的、独立可配置的衰减。这要求在不同水平之间的衰减边界处的、在不同图案之间的过 渡，并且如果在该边界不存在衰减图案的完整的周期性，则会产生衰减误差。该误差的产生 是因为需要图案的完整周期性来获得期望的衰减，并且如果在限定的通道中的图案列的数 量不能够被图案周期均勻地划分，则会有从部分图案引起的衰减水平误差，而未获得期望 的平均衰减水平。用于最小化这种误差的策略一般可以使用三种手段的至少一种(1)选 择具有非常近似目标衰减水平的独立的行的的图案，( 最小化在具有不完整的周期的应 用中的列的数量，或C3)定位给定图案的布置(或周期相位)，以最小化在衰减边界的混乱。手段(1)的一个示例是使用都具有目标衰减水平的每列中的图案。手段O)的一个示例是 总是以具有完整周期的图案的至少一侧开始，并且优选地选择周期性和衰减水平边界，使 得整个区域仅具有完整的周期(包括两个边界)。手段(3)的示例是改变图案的列排序或 相位，使得任何剩余的部分周期具有接近目标值的平均衰减。当SLM从处理器接收适当的控制信号时，可以产生SLM像素图案。与处理器相关 联的存储介质可以存储处理器使用来产生各种图案的程序指令。这样的处理器将执行在汇 编、编译或机器级的指令。本领域内技术人员能够按照在此提供的描述编写指令，并且该指 令可以在计算机可读介质上存储或传送。也可以使用源代码或任何其他已知的计算机辅助 的设计工具来建立该指令。计算机可读的存储介质可以是能够承载那些指令的任何介质， 并且包括⑶-ROM、DVD、磁盘或其他光盘、磁带、硅存储器(例如，可装卸、非可装卸、易失性 或非易失性)和/或分组化或非分组化的有线或无线传输信号。预期在此描述的VOA当用在光纤通信系统中时可以执行几个重要的特征。图11 示出在说明性线性通信系统中的三个跨段820。跨段820经由中间节点801和802光学地 耦合。这种系统提供了复用承载波长的流的多个不同信息的部件810，使得它们可以被传送 到去解复用器811。本发明可以有益地在中间节点中用于多个目的。在图12中示出用于中间节点的一种可能的配置。如所示，该节点包括光学前置放 大器930、光学处理器921和光学后置放大器931。当沿着较长长度的具有光损耗的光纤发 送光信号时，两个光学放大器930和931通过提供较高的信号功率来补偿光损耗。然而，经 常有益的是，光学处理器921能够动态地控制每一个通道损耗，以便在后置放大器931后有 效地提供最佳的每一个通道的输出功率。这个每一个通道的输出功率控制功能可以被称为 动态增益均衡，并且光学处理器921可以被称为动态增益均衡器(DGE)。DGE用于很多目的， 包括用于在光学放大器中产生的非最佳增益的校正。替代地，DGE可以用于“预先强调”需 要更多的信号功率来改善低容限通道的容限的通道。一种替代或增强的功能是综合DGE控 制衰减的能力与使用例如在图12中所示的光纤920来可选地对通道进行路由以用于在每 一个节点的本地使用的能力。包含这个综合的功能的装置通常被称为波长选择开关(WSS)， 并且当使用由本发明的VOA展示的技术时，这样的开关可以具有增强的功能和性能。而且， 应当明白，WSS的功能可以用于在多条光纤之间建立完全不阻挡的交叉连接。当将在图11 中所示的线性传输系统扩展到更复杂、互连的网状系统时，这是有益的。
权利要求
1.一种用于衰减光束的方法，包括选择要被应用到光束的衰减水平；在二维空间光调制器(SLM)中选择接通状态和关断状态的像素的图案，以便所述图案 将调制所述光束以提供选择的所述衰减水平；以及在以选择的所述图案布置所述像素的同时，将所述光束引导到所述SLM上，其中，所述 图案沿着第一轴是周期性的，并且关于第二轴是对称的，其中，所述光束的强度分布沿着所 述第二轴延伸。
2.根据权利要求1所述的方法，其中，所述光束具有沿着所述第一轴延伸的不对称强 度分布。
3.根据权利要求1所述的方法，进一步包括将所述光束在空间上散布到沿着所述SLM 的所述第一轴分布的多个波长内。
4.根据权利要求3所述的方法，进一步包括将所述多个波长在被所述SLM调制后重 新组合，以形成重新组合的光束，所述重新组合的光束具有能够根据波长而改变的选择的 所述衰减水平。
5.根据权利要求1所述的方法，其中，选择的所述图案的周期性小于所述光束的直径。
6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案具有下述区域，即，所述区域向所述光 束的、在其中任何局部强度最大值的任一侧上的部分施加基本上相同的衰减水平。
7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述图案具有下述区域，即，所述区域向所述光 束的、在局部强度最大值的任一侧上的如下部分施加基本上相同的衰减水平，即，在所述部 分中，存在最大强度改变速率。
8.根据权利要求3所述的方法，其中，选择的所述图案的周期性在比每一个独立波长 的光束直径大的距离上改变，由此施加能够对于不同的波长范围选择性地改变的、相对均 勻的衰减水平。
9.根据权利要求3所述的方法，其中，选择的所述图案的周期性在比每一个独立波长 的光束直径小的距离上改变，由此对于特定波长范围施加标称地连续的衰减水平改变。
10.根据权利要求9所述的方法，其中，在高带宽信号的特定波长范围内的所述连续 的衰减水平改变被选择，以改善在所述特定波长范围内的至少一个高带宽信号的信号完整 性。
11.根据权利要求10所述的方法，其中，在高带宽信号的所述特定波长范围内的选择 的所述衰减水平改变跨过近似线性的所述信号的最高强度而产生作为波长的函数的衰减 改变。
12.根据权利要求10所述的方法，其中，在高带宽信号的所述特定波长范围内的选择 的所述衰减水平改变跨过近似二次的所述信号的最高强度带宽而产生作为波长的函数的 衰减改变。
13.根据权利要求10所述的方法，其中，选择的所述衰减水平在高带宽信号的所述特 定波长内改变，以跨过信号的最高强度部分而产生衰减改变，所述衰减改变补充在传输路 径上产生的之前的波长相关的衰减，从而引起所述信号的最高强度部分的整体上的与波长 无关的净衰减。
14.根据权利要求10所述的方法，其中，来自在传输系统的一端的接收光电探测器的反馈被用来选择在高带宽信号的特定波长范围内的所述衰减水平改变。
15.根据权利要求3所述的方法，其中，所述图案包括多个周期衰减图案，所述多个周 期衰减图案被布置以最小化在不同的衰减水平的图案之间的过渡处的强度扰动。
16.根据权利要求15所述的方法，其中，所述周期衰减图案被选择，从而在图案的每列 上具有与整个周期图案的平均衰减非常近似的平均衰减水平。
17.根据权利要求15所述的方法，其中，所述周期衰减图案被选择，从而保证部分周期 图案具有与整个周期图案的平均衰减非常近似的平均衰减水平。
18.一种光学装置，包括输入端口，用于接收光束；以及，SLM,具有用于接收所述光束的表面，其中，所述表面包括像素阵列，使得所述光束入射 在多个所述像素上，每一个所述像素处于多个离散状态之一中，所述多个离散状态向入射 在其上的光能提供不同量的调制，其中以将所述光束衰减期望量的状态的图案来布置所述 像素，其中，所述图案沿着第一轴是周期性的，并且沿着第二轴是对称的，所述光束的强度 分布沿着所述第二轴延伸。
19.根据权利要求18所述的光学装置，进一步包括色散光学元件，用于将所述光束在 空间上散布到多个波长内，其中，所述SLM的表面接收所述空间散布的波长，使得它们沿着 所述第一轴延伸。
20.根据权利要求18所述的光学装置，其中，所述SLM是数字微镜装置(DMD)。
21.根据权利要求18所述的光学装置，其中，所述图案具有下述区域，S卩，所述区域向 所述光束的、在其中任何局部强度最大值的任一侧上的部分施加基本上相同的衰减水平。
22.根据权利要求18所述的光学装置，其中，所述图案具有下述区域，S卩，所述区域向 所述光束的、在它的局部强度最大值的任一侧上的如下部分施加基本上相同的衰减水平， 即，在所述部分中，存在最大强度改变速率。
23.根据权利要求19所述的光学装置，其中，选择的所述图案的周期性在比每一个独 立波长的光束直径大的距离上改变，由此施加能够对于不同的波长范围选择性地改变的、 相对均勻的衰减水平。
24.根据权利要求19所述的光学装置，其中，选择的所述图案的周期性在比每一个独 立波长的光束直径小的距离上改变，由此对于特定波长范围施加标称地连续的衰减水平改 变。
25.根据权利要求19所述的光学装置，其中，所述图案包括多个周期衰减图案，所述多 个周期衰减图案被布置以最小化在不同的衰减水平的图案之间的过渡处的强度扰动。
26.根据权利要求25所述的光学装置，其中，所述周期衰减图案被选择，从而在图案的 每列上具有与整个周期图案的平均衰减非常近似的平均衰减水平。
27.根据权利要求25所述的光学装置，其中，所述周期衰减图案被选择，从而保证部分 周期图案具有与整个周期图案的平均衰减非常近似的平均衰减水平。
28.一种光学通信系统，包括输入端口，用于接收信息承载光束；输出端口，用于发送所述光束；处理器，用于利用在所述信息承载光束内承载的信息；以及，至少一个SLM，具有用于接收所述光束的表面，其中，所述表面包括像素阵列，使得所述 光束入射在多个所述像素上，每一个所述像素处于多个离散状态之一中，所述多个离散状 态向入射在其上的光能提供不同量的调制，其中以将所述光束衰减期望量的状态的图案来 布置所述像素，其中，所述图案沿着第一轴是周期性的，并且关于第二轴是对称的，所述光 束的强度分布沿着所述第二轴延伸。
29.根据权利要求观所述的光学通信系统，其中，选择的所述图案的周期性在比每一 个独立波长的光束直径大的距离上改变，由此施加能够对于不同的波长范围选择性地改变 的、相对均勻的衰减水平。
30.根据权利要求观所述的光学通信系统，其中，选择的所述图案的周期性在比每一 个独立波长的光束直径小的距离上改变，由此对于特定波长范围施加标称地连续的衰减水 平改变。
31.根据权利要求30所述的光学通信系统，其中，在高带宽信号的特定波长范围内的 连续衰减水平改变被选择，从而改善在所述特定波长范围内的至少一个高带宽信号的信号 完整性。
32.根据权利要求31所述的光学通信系统，进一步包括接收光电探测器，所述光电探 测器光学地耦合到所述输出端口，其中，来自所述接收光电探测器的反馈被用来优化在至 少一个高带宽信号的特定波长范围内的所述衰减水平改变。
全文摘要
提供了用于衰减光束的方法和设备。该方法包括选择要被应用到该光束的衰减水平。在二维空间光调制器(SLM)中的接通状态和关断状态像素的图案被选择以便该图案调制该光束以提供选择的衰减水平。最后，在以该选择的图案布置像素的同时，光束被引导到SLM上。该图案沿着第一轴是周期性的，并且沿着第二轴是对称的，其中，光束的强度分布沿着第二轴延伸。
文档编号G02B26/02GK102150069SQ200980131841
公开日2011年8月10日 申请日期2009年8月14日 优先权日2008年8月15日
发明者托马斯·安德鲁·斯特拉瑟, 杰斐逊·L·瓦格纳 申请人:尼斯迪卡有限公司