一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器

1.本发明属于光学调制技术领域，尤其涉及一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器。


背景技术：

2.光波穿过非均匀、湍流介质时会引入随机的畸变相位，从而导致光波探测处光强时空分布起伏，严重影响光通信、光探测、成像等系统的性能指标。目前常用的方法是使用自适应光学、光学相位共轭技术。前者，包含波前相位传感器或者相位恢复迭代算法和变形镜，但是存在的问题是：器件成本较高、算法复杂耗时、实时性不高，因此实际应用比较受限。后者，一般有非线性效应实现，但是所需激励功率较高、有效面积较小，在实际应用场景中实现比较困难。另一种应用场景是运用将角针对往返双程光传输，可以锥反射器单元尺寸减小到亚毫米级，构建的微角锥反射器阵列，该器件具有跟真实相位共轭技术非常接近的畸变相位补偿能力。然而，基于该微角锥反射器阵列的逆向调制器需要使用空间光调制器进行光波的调制，但空间光调制器地调制速率非常低，因而极大地限制了高速通信、探测领域的运用。


技术实现要素：

3.针对现有技术存在高速调制的问题，本发明提供了一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器。
4.为了实现以上目的，本发明采用以下技术方案：
5.一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，包括光学调制层、光学异常透射层和光学反射层；光学调制层贴合于光学异常透射层的一表面或设置于光学异常透射层的内部；所述的光学异常透射层的另一表面贴合光学反射层。
6.进一步的，所述的光学异常透射层开有小孔，将入射光波转化为表面等离激元，并将表面等离激元转化为光波出射。
7.进一步的，所述的光学反射层是一层微角锥反射器阵列，实现光波逆向反射；所述的光学反射层的微角锥反射器阵列中反射器单元底面朝向光学异常透射层的小孔方向，且在反射器单元底面范围对应的小孔以反射器单元底面的中心呈现中心对称排列。
8.进一步的，所述的光学调制层的电磁特性、相变特性由外加电场、光场进行调节，光学异常透射层产生的表面等离激元会随着所述的光学调制层特性的改变而改变，以实现一定波段内光波异常透射强度的调制。
9.与现有技术相比，本发明能够实现入射光波的伪相位共轭回波的同时，引入光学异常透射层与光学调制层实现光波强度高速调制，大幅度提升通信、探测速率。
附图说明
10.图1是实施例一提供的基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器结构示意图；
11.图2是实施例一提供的光学调制层与光学异常透射层关系示意图；
12.图3是实施例一提供的光学反射层中微角锥反射器阵列的反射器单元与光学异常透射层中小孔位置关系示意图；
13.图4是实施例一提供的光学反射层中微角锥反射器阵列的反射器单元与光学异常透射层中小孔位置关系另一示意图；
14.图5是实施例二提供的光学调制层与光学异常透射层关系示意图。
具体实施方式
15.以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
16.本发明的目的是针对现有技术的缺陷，提供了一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器。
17.如图1所示，本实施例提供一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，包括光学调制层1、光学异常透射层2和光学反射层3三个功能层。其中，本实施例光学调制层1与光学异常透射层2的结合关系如图2所示，光学调制层1贴合于光学异常透射层2的一表面。
18.在本实施例中，光学异常透射层2可以将入射光波转化为表面等离激元，再将表面等离激元转化为光波出射。附着在光学异常透射层2表面光学调制层1的电磁特性、相变特性可由外加电场、光场进行调节，因此可以对表面等离激元进行一定调谐，从而控制一定波段内光波异常透射的强度。
19.光学异常透射层2的另一侧面贴合光学反射层3。在本实施例中，光学反射层3是一层微角锥反射器阵列，实现光波逆向反射。如图3-4所示，光学反射层3的微角锥反射器阵列中反射器单元31底面朝向光学异常透射层2中的小孔21方向，并且在反射器单元31底面范围对应的小孔21以反射器单元31的底面中心呈现中心对称排列，使得从某个小孔21入射的光波经反射器单元31反射后刚好穿过与某个小孔21中心对称的小孔21出射，实现光波的逆向反射。反射器单元31底面内小孔数量和排列具体形式不做限定。
20.实施例二
21.如图5所示，本实施例的光学调制层1设置于光学异常透射层2的内部，嵌入于光学异常透射层2内部的光学调制层1的电磁特性、相变特性可由外加电场、光场进行调节，因此可以对表面等离激元进行一定调谐，从而控制一定波段内光波异常透射的强度。
22.本实施例的其他内容可参考实施例一。
23.本发明公开了一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，由光学调制层、光学异常透射层和光学反射层构成，光学异常透射层可以实现光波与表面等离激元互相转化，光学调制层可以由外加电场或光场来调谐透射光波强度，光学反射层可以将光波逆向反射。本发明能够实现入射光波的伪相位共轭回波，用于抑制光波往返通过非均匀介质引起的相位畸变，并实现逆向反射光波的高速调制，用于光通信、光传感、光探测等领域。
24.注意，上述仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理。本领域技术人员会理解，
本发明不限于这里所述的特定实施例，对本领域技术人员来说能够进行各种明显的变化、重新调整和替代而不会脱离本发明的保护范围。因此，虽然通过以上实施例对本发明进行了较为详细的说明，但是本发明不仅仅限于以上实施例，在不脱离本发明构思的情况下，还可以包括更多其他等效实施例，而本发明的范围由所附的权利要求范围决定。


技术特征：
1.一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，其特征在于，包括光学调制层、光学异常透射层和光学反射层；所述的光学调制层贴合于光学异常透射层的一表面或设置于光学异常透射层的内部；所述的光学异常透射层的另一表面贴合光学反射层。2.根据权利要求1所述的一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，其特征在于，所述的光学异常透射层开有小孔，将入射光波转化为表面等离激元，并将表面等离激元转化为光波出射。3.根据权利要求2所述的一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，其特征在于，所述的光学反射层是一层微角锥反射器阵列，实现光波逆向反射；所述的光学反射层的微角锥反射器阵列中反射器单元底面朝向光学异常透射层的小孔方向，且在反射器单元底面范围对应的小孔以反射器单元底面的中心呈现中心对称排列。4.根据权利要求1-3任一项所述的一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，其特征在于，所述的光学调制层的电磁特性、相变特性由外加电场、光场进行调节，光学异常透射层产生的表面等离激元会随着所述的光学调制层特性的改变而改变，以实现一定波段内光波异常透射强度的调制。

技术总结
本发明公开了一种基于光学异常透射的伪相位共轭逆向调制器，包括光学调制层、光学异常透射层和光学反射层。所述的光学调制层贴合于光学异常透射层的一表面或设置于光学异常透射层的内部；所述光学异常透射层的另一表面贴合光学反射层。本发明能够实现入射光波的伪相位共轭回波的同时，引入光学异常透射层与光学调制层实现光波强度高速调制，大幅度提升通信、探测速率。探测速率。探测速率。


技术研发人员：吕吉航 杨国伟 毕美华 周雪芳 卢旸 胡淼 李齐良
受保护的技术使用者：杭州电子科技大学
技术研发日：2021.12.29
技术公布日：2022/4/1