专利名称：色散控制模块和波长阻隔器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种色散控制模块和波长阻隔器，属于光电子技术领域。
背景技术：
进入21世纪以来，随着信息时代的到来，人类对通信技术的要求越来越高。光通 信以其容量大、成本低、可靠性高、速度快等优点，给信息时代带来了新的革命。在众多光通 信技术中，光纤通信技术凭借其通信容量大、信号窜扰小、保密性好、抗电磁干扰能力强、传 输质量高等优点，在其中迅速脱颖而出，成为现代通信的主要支柱之一。特别是信息业务的 多样性以及光纤到户(FTTH)、全光网等概念的提出，对光纤通信技术的灵活性、智能化、可 动态分配等提出了更高的要求。这一切必将使得光纤通信技术得到进一步的发展，并带动 光纤通信中各种有源和无源器件的发展和革新。 波长阻隔器是一种可用于波分复用系统的光无源器件，是可重构光分插复用器 (R0ADM)的核心器件之一。波长阻隔器的作用是在波分复用系统的节点处，对同一根光纤上 传输的不同波长的光信号进行解复用，然后对各个信号独立得进行导通、阻隔以及衰减的 调制。导通状态下，可使信号继续在光纤网络中传输；阻隔状态下，可以阻止信号继续在光 网络中传输，同时释放出通道，通过复用的方式，在该节点处可以重新上载具有相同波长的 信号，实现信号的灵活上下行；另外，通过衰减的方式，可以对各个通道的信号强度进行整 平。 因此，通过波长阻隔器在光纤网络的中间节点对波长进行上下路，实现了高效、灵 活、可远程操作的波长传输，极大地方便了各类新型业务的开展，提高了对客户新需求的反 应速度。同时，也更有利于进行网络规划，提高工作效率，降低运营成本。
常见的波长阻隔器的结构如图11、12所示。图ll是波长阻隔器A的结构，入射光 经光纤传输至解复用器，将多种波长的光在空间上分离开来，运用遮光器或衰减器来调制 光信号的强弱，实现阻隔或导通的功能，之后经由复用器将光信号耦合回光纤，其缺点是结 构比较复杂，需要使用多个器件，可靠性不高。图12是波长阻隔器B的结构，入射光由光纤 出射，经透镜准直，通过光栅实现分光，再利用透镜将入射光聚焦到控制单元上，控制单元 使用微机械控制技术，实现对光信号的调制，之后依次利用透镜、光栅和透镜将光信号耦合 回光纤，其缺点是结构比较复杂，使用了 2个光栅和4个透镜，整个光路较长，稳定性不是很 可靠，另外用到了微机械的技术，成本较高，而且能耗大，机械部件容易损坏。为了将多种波 长的光在空间上分离开来，实现波长阻隔器对不同波长独立地导通、衰减、阻隔的功能，上 述波长阻隔器采用了解复用器或组合光栅等色散元件，但是结构复杂，多种波长的光在空 间上无法线性分离，不利于波长阻隔器中其他光学器件的设计和制作，成本较高。
发明内容
本发明提供一种色散控制模块，可以使多种波长的光在空间上线性分布。
本发明还提供包含上述色散控制模块的波长阻隔器。
3
所述色散控制模块，包括色散棱镜和反射光栅，含多波长成分的平行光经色散棱 镜入射到反射光栅表面产生一级衍射，衍射光再一次透过色散棱镜，使得不同波长的衍射 光在空间上线性分布。 作为本发明的改进，所述色散控制模块在色散棱镜之前还设有第一双折射晶体， 第一双折射晶体靠近色散棱镜的一侧固定有半波片，含多波长成分的平行光经第一双折射 晶体调制后分为o光和e光，其中一束光经过半波片改变偏振态，而另一束不经过半波片， 使o光和e光从第一双折射晶体平行射出后均沿光栅高衍射效率方向偏振，然后经色散棱 镜入射到反射光栅表面产生一级衍射，衍射光再一次顺序透过色散棱镜和第一双折射晶 体，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布。作为优选的方案，从第一双折射晶体射出的 o光和e光这两束平行光的传播方向所在平面与反射光栅的狭缝平行。
所述波长阻隔器，包含上述色散控制模块，还包括微型准直器、准直镜、波长阻隔 模块，微型准直器位于准直镜的焦平面上，含多波长成分的入射光经微型准直器准直后经 准直镜整合成平行光，经色散控制模块，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布，然后经 准直镜进入波长阻隔模块，进行处理。 所述波长阻隔模块可以是具有波长阻隔功能的各种结构，作为优选，所述波长阻 隔模块包括液晶模块和反射镜，反射镜的反射面位于准直镜的焦平面上，所述液晶模块由 相互平行设置的液晶盒和一对相同透光宽度、光轴方向一致的双折射晶体构成，液晶盒内 填充可使进入液晶盒的入射光的偏振态偏转90°的TN型液晶或电控双折射型液晶，并位 于第二、第三双折射晶体之间，液晶盒被分割成独立控制的多个区域，每个区域对应接受特 定波长的入射光，经第二双折射晶体分为o光和e光，o光和e光经液晶盒进入第三双折射 晶体，当o光和e光的偏振态经液晶盒后保持不变时，o光和e光从第三双折射晶体射出时 仍为两束，反射镜的反射面位于从第三双折射晶体射出的两束光束之间，使得o光和e光无 法被反射镜反射进入液晶模块；当o光和e光的偏振态经液晶盒后发生变化时，o光和e光 从第三双折射晶体射出时合为一束，并正入射到反射镜的反射面上，反射后沿原光路经液 晶模块返回，耦合入微型准直器。 作为本发明的改进，所述波长阻隔器还包括反射棱镜，入射光经微型准直器准直 后经准直镜整合成平行光，经反射棱镜使入射光路发生偏折，然后经色散控制模块色散后， 依次经反射棱镜、准直镜进入波长阻隔模块。 利用反射光栅将入射光里不同波长的成分在空间上分开。入射光在反射光栅表面 的衍射需满足光栅方程，即A (sina+sine) 二k"其中A为光栅常数，a为入射角，e 为衍射角，k为衍射级数，A为入射光的波长。在本发明中，入射光经微型准直器准直后经 准直镜整合成平行光，因此不同的波长的入射光具有相同的入射角。在特定的入射角度下， 可使1550nm波段的入射光产生一级衍射。衍射光的角度只与波长有关，且满足以下关系 de/cU =k/AC0Se。由公式可知，衍射角度与波长之间的变化关系是非线性的。色散棱 镜和反射光栅结合使用可以有效控制由光栅所造成的非线性衍射。波长不同的入射光以相 同的角度入射到色散棱镜上，其出射角由于色散棱镜的折射作用也各不相同，并且折射角 度与波长之间的变化关系也是非线性的。对于由反射光栅所产生的非线性效应，可利用色 散棱镜的非线性效应来进行补偿。通过Zemax软件进行模拟以及实际成品的测试，均证明 色散棱镜能够有效的补偿反射光栅的非线性效应。
液晶模块由一对双折射晶体和一个液晶盒构成，其中液晶盒位于一对双折射晶体之间。双折射晶体的三维尺寸相同，光轴方向一致。液晶盒为本领域公知的装置，其结构如下液晶盒由两块玻璃胶合而成，中间夹有衬垫，衬垫将液晶盒分成多个区域，衬垫的厚度决定了液晶盒的盒厚，液晶盒内填充有液晶，两块玻璃与液晶接触的面均镀有IT0电极，各个区域之间的电极是分离的，可实现对液晶的独立控制。液晶盒内采用的液晶可以是90° TN(扭曲向列相)型液晶或者是电控双折射型液晶。下面以90° TN型为例说明液晶工作原理不加电的情况下，液晶分子在液晶盒两壁的排布互相垂直，使得入射光的偏振态发生9(T的偏转。在饱和电压下，液晶分子的排布发生变化，不再对入射光的偏振态产生影响。如图2所示，一束入射光进入第二双折射晶体分为o光和e光，在液晶模块低于阈值电压的情况下，o光和e光经液晶盒后偏振态均发生90。的偏转，均进入第三双折射晶体后将沿图2中虚线的方向前行，最后再合成一束正入射到反射镜的表面。由于是正入射到反射镜表面，所以光线将沿入射方向返回，并沿原光路经液晶模块返回，耦合进入微型准直器，实现导通的功能。这种情况下，由于双折射晶体的影响，从准直镜进入液晶模块的入射光比从第三双折射晶体射出的光线的位置略高，高度的差值恰为一块双折射产生的o光和e光之间的间隔。液晶盒所加电压高于饱和电压的情况下，90。 TN型液晶不对入射光的偏振态产生影响，因此再透过第三双折射晶体时，两束光的传输方向如图2中实线所示，最后射到反射镜的侧面而无法实现正入射。此时，入射光将不再沿原光路返回，实现阻隔的功能。液晶盒所加电压高于驱动电压但是低于饱和电压时，部分入射光会发生偏转，即部分0光和e光的偏振态发生90。偏转，进入第三双折射晶体后沿图2中虚线方向前行，再合成一束正入射到反射镜的表面，反射后沿入射方向返回，沿原光路经液晶模块返回，耦合进入光纤，而部分0光和e光的偏振态保持不变，进入第三双折射晶体后沿图2中实线方向前行，射到反射镜的侧面而无法实现正入射，入射光将不再沿原光路返回，最后实现衰减的功能。反射镜的反射面大小和位置应精确设计，使得低于阈值电压情况下的出射光能够被反射面反射，饱和电压情况下的出射光无法被反射镜的反射面反射，介于阈值和饱和电压之间的情况下部分出射光被反射镜的反射面反射。作为优选，反射面的中心与低于阈值电压下液晶模块的出射光中心相重合，反射面的宽度小于液晶模块分光后两束光在反射面上投影的间距，更优选的，反射面的宽度小于从第二双折射晶体射出的o光和e光在反射面上投影的间距。本发明通过加载不同值的电压，能够实现对光信号进行导通、阻隔和衰减的控制。液晶盒是液晶模块最关键的部分，可以具有若干个独立控制的区域(如40个)，每个区域在空间上可以覆盖确定波长范围(如100GHz)的光，当平行光为经色散的含多波长成分的平行光时，液晶盒可以对不同波长的入射光独立地进行导通、阻隔或衰减的调制。
本发明中，微型准直器使得出射光以较小的角度发散，实现一定程度上的准直。通过设置准直镜的参数，使得微型准直器出射光的束腰恰好位于准直镜的焦平面上，入射光经过准直镜后，被整合成束斑较大的平行光；反射棱镜的作用是使光路发生偏折，有利于縮小器件的尺寸，进一步提高稳定性。第一双折射晶体能够改变入射光的偏振方向，使得入射光能够沿反射光栅高衍射效率方向。色散棱镜在该波长阻隔器中起关键作用，一方面扩大了入射光的束斑尺寸，使得入射光能够在反射光栅表面照射到更大的范围，提高光栅的分辨率，另一方面，利用色散棱镜的非线性效应(即不同波长的光通过棱镜后有不同的出射角)，来补偿反射光栅所固有的非线性特性(即不同波长的光在光栅表面以不同的角度发生衍射，而且衍射角与波长之间没有线性对应的关系)。入射光以特定的角度入射到光栅表 面，产生一级衍射，不同波长的光以不同的角度发散开来，实现分光的功能。各波长的衍射 光再一次透过棱镜，进一步补偿光栅所造成的非线性特性，使得不同波长的衍射光在空间 上线性分布。之后，各波长的衍射光依次透过第一双折射晶体、反射棱镜和准直镜，进入液 晶模块的相应区域，其中反向透过第一双折射晶体可还原光的偏振状态，反射棱镜可使光 路縮短，提高稳定性，准直镜可将经光栅衍射的光聚焦到液晶模块的各个区域上。液晶盒具 有多个宽度和间隔固定的区域(如40个，每个区域的宽度240微米，间隔10微米，因此一 个区域的宽度为250微米)。通过调节前面提及的光栅和棱镜，每个区域在空间上可以覆盖 确定波长范围(如100GHz)的光，通过控制液晶模块的各个区域的偏置电压，独立控制不同 波长的光，实现对光信号导通、阻隔和衰减的控制，从而实现对一个具有40个通道、频率间 隔为100GHz的系统的调控。 本发明与现有技术相比，其显著特点是 (1)、与常用的波长阻隔器相比，本发明中波长阻隔器在色散控制方面有比较独特 的设计。通过两个具有非线性色散的光学元件(反射光栅和色散棱镜)的巧妙结合，本发 明中色散的线性度表现非常优异，这也给其他光学器件的设计和制作带来了便利，有助于 降低成本。 (2)、本发明中的波长阻隔器，应用了液晶的光电特性，实现了用电来控制光。在此 基础上，可以实现对光路的远程控制，这一点在系统层面上有比较好的应用。同时，只需要 很小的电压就能驱动液晶，有效降低了能耗。 (3)、本发明中的设置，结构相对简单，元件来源广泛、便宜，在科研和生活中应用 广泛，具有广阔的前景。
图1是俯视本发明原理示意图； 图2是本发明液晶模块原理示意图，其中实线表示阻隔状态，虚线表示导通状态， 图2与图1的视图方向相互垂直； 图3是入射光经第一双折射晶体改变偏振态的原理示意图，图3与图1的视图方 向相互垂直； 图4对照实施例的色散线性度；
图5是实施例的色散线性度； 图6是实施例所得40个通道、100GHz频道间隔的波长阻隔器的光谱特性； 图7是实施例所得波长阻隔器的通带带宽； 图8是实施例所得波长阻隔器的阻带带宽； 图9是实施例所得波长阻隔器的偏振相关损耗(PDL); 图10是实施例所得波长阻隔器的回波损耗(RL); 图11是现有技术中波长阻隔器A的结构示意图； 图12是现有技术中波长阻隔器B的结构示意图。
具体实施方式
对照实施例 如图1 ，将除色散棱镜之外的各个光学元件按图示位置放置在基板上。具体波长阻隔器的设置方法如下 1、根据物理设计的思想，运用Zemax软件进行模拟设计，选择各个光学元件的材料和尺寸规格并进行相应的优化，由此确定整个光学设计中各个参数，包括材料、尺寸规格以及相互之间的空间位置关系。按照设计的要求，加工各个光学元件。同时，加工一块特定尺寸的陶瓷作为基片，用来承载光学元件。另外，根据实际操作需要，通过机械设计，加工一系列辅助性的夹具。 2、按照光学设计将微型准直器1、准直镜2、反射棱镜3、第一双折射晶体4依次放置在基板上，基板平面与水平面平行。调节各个光学元件的空间位置及角度，使得经由微型准直器1出射的光经过准直镜2、反射棱镜3和第一双折射晶体4的调制能够转变成沿某一特定方向偏振的线偏振光，这个方向与之后放置的反射光栅6的狭缝方向垂直，在空间上与基板平行。如图3所示，第一双折射晶体4靠近色散棱镜的一侧固定有半波片12，含多波长成分的平行光经第一双折射晶体调制后分为o光和e光，其中一束光经过半波片12改变偏振态，而另一束不经过半波片12，使o光和e光从第一双折射晶体平行射出后均沿光栅高衍射效率方向偏振。 3、按照光学设计将反射光栅6放置在基板上。调节反射光栅6的位置及角度，使得入射光能够在反射光栅6表面产生一级衍射，不同波长的入射光以不同的角度产生衍射，并且这些不同角度的衍射光线能够依次反向透过第一双折射晶体4、反射棱镜3、准直镜2，确保各个不同波长的衍射光在空间上的高度与入射光在空间上的高度一致。其中，某一特定波长的光(所述特定波长不在波长阻隔器控制波长范围内)能够满足Littrow条件(即在反射光栅表面发生衍射时，入射光与衍射光的角度一致)，能够耦合进微型准直器1，这也是判断各个光学元件位置是否恰当的重要依据。用一根250微米直径的光纤代替液晶盒来测试器件的色散特性，结果如图4所示。 4、按照光学设计将液晶模块和反射镜IO添加到光路中。液晶模块由相互平行设置的液晶盒8和一对相同透光宽度、光轴方向一致的第二、第三双折射晶体7、9构成，液晶盒8每个区域的间隔是250微米，其内填充有90。 TN(扭曲向列相)型液晶。调节液晶模块的位置，使得波长阻隔器控制波长范围内的衍射光能够透过液晶区域，并且使得透过液晶区域的光的中心频率满足ITU的标准，相邻通道的间隔为100GHz，插入损耗、偏振相关损耗和回波损耗也均能满足要求。在调节过程中，还要调节其他光学器件的位置，特别是反射光栅6。液晶模块加入以后，可以通过调节所加载电压的大小来控制光在空间上的分布。反射镜10的位置调整到其反射面11的中心与不加载电压时从第三双折射晶体9射出的光线的位置等高、齐平。反射镜10与准直镜2之间的距离应与微型准直器1和准直镜2之间距离一致，衍射光经准直镜2后聚焦在反射镜10表面。待所有指标均符合后，将所有光学元
件依次固定在基板上，并完成最后的封装。
实施例 如图l，将各个光学元件按图示位置放置在基板上。具体波长阻隔器的设置方法如下
1、根据物理设计的思想，运用Zemax软件进行模拟设计，选择各个光学元件的材
7料和尺寸规格并进行相应的优化，由此确定整个光学设计中各个参数，包括材料、尺寸规格 以及相互之间的空间位置关系。按照设计的要求，加工各个光学元件。同时，加工一块特定 尺寸的陶瓷作为基片，用来承载光学元件。另外，根据实际操作需要，通过机械设计，加工一 系列辅助性的夹具。 2、按照光学设计将微型准直器1、准直镜2、反射棱镜3、第一双折射晶体4依次放 置在基板上，基板平面与水平面平行。调节各个光学元件的空间位置及角度，使得经由微型 准直器1出射的光经过准直镜2、反射棱镜3和第一双折射晶体4的调制能够转变成沿某一 特定方向偏振的线偏振光，这个特定方向与之后放置的反射光栅6的狭缝方向垂直，在空 间上与基板平行。如图3所示，第一双折射晶体4靠近色散棱镜的一侧固定有半波片12， 含多波长成分的平行光经第一双折射晶体调制后分为o光和e光，其中一束光经过半波片 12改变偏振态，而另一束不经过半波片12，使o光和e光从第一双折射晶体平行射出后均 沿光栅高衍射效率方向偏振。 3、按照光学设计将反射光栅6和色散棱镜5放置在基板上。调节反射光栅6和色 散棱镜5的位置及角度，使得入射光能够在反射光栅6表面产生一级衍射，不同波长的入 射光以不同的角度产生衍射，并且这些不同角度的衍射光线能够依次沿入射光方向反向透 过第一双折射晶体4、反射棱镜3、准直镜2，确保各个不同波长的衍射光在空间上的高度与 入射光在空间上的高度一致。其中，某一特定波长(所述特定波长不在波长阻隔器控制波 长范围内)的光能够满足Littrow条件(即在反射光栅表面发生衍射时，入射光与衍射光 的角度一致)，能够耦合进微型准直器l，这也是判断各个光学元件位置是否恰当的重要依 据。利用色散棱镜5的非线性效应(即不同波长的光通过棱镜后有不同的出射角，由于所 述出射角差异较小，因此图2中未示出，进入和射出色散棱镜5的光线一一对应)，来补偿反 射光栅6所固有的非线性特性，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布。用一根250微 米直径的光纤代替液晶盒来测试器件的色散特性，以判断是否符合100GHz频率间隔和ITU 的标准，结果如图5所示。如果不符合，则需调节所有的光学元件直至符合设计要求。色散 棱镜5靠近反射光栅6 —侧的透光面与反射光栅6之间的夹角为75. 3° 。
4、按照光学设计将液晶模块和反射镜添加到光路中。液晶模块由相互平行设置的 液晶盒8和一对相同透光宽度、光轴方向一致的第二、第三双折射晶体7、9构成，液晶盒8 每个区域的间隔是250微米，其内填充有90。 TN(扭曲向列相)型液晶。调节液晶模块的 位置，使得波长阻隔器控制波长范围内的衍射光能够透过液晶区域，并且使得透过液晶区 域的光的中心频率满足ITU的标准，相邻通道的间隔为100GHz，插入损耗、偏振相关损耗和 回波损耗也均能满足要求。在调节过程中，还要调节其他光学器件的位置，特别是反射光栅 6和色散棱镜5。液晶模块加入以后，可以通过调节所加载电压的大小来控制光在空间上的 分布。反射镜10的位置调整到其反射面11的中心与不加载电压时从第三双折射晶体9射 出的光线的位置等高、齐平。反射镜10与准直镜2之间的距离应与微型准直器1和准直镜 2之间距离一致，衍射光经准直镜2后聚焦在反射镜10表面。待所有指标均符合后，将所有 光学元件依次固定在基板上，并完成最后的封装。 对对照实施例和实施例所得阻隔器进行性能测试，结果如下 1.图4是对照实施例的色散情况，纵坐标表示入射光的不同频率，横坐标表示不
同频率的入射光经反射光栅衍射后，聚焦在反射镜表面的空间位置。从拟合的结果来看，这种情况下，相同频率(或是波长)间隔的入射光在反射镜反射面ll上的位置间隔是不同的，即不是线性对应关系。这个非线性的对应关系，主要由反射光栅的非线性造成。在实际制作过程中，这一点会对相关光学元件的加工带来影响，造成成本的上升。图5是本发明中的波长阻隔器的色散情况，纵、横坐标与图3相同。从拟合的结果来看，这种情况下，相同频率(或是波长)间隔的入射光在焦平面上的位置间隔是相同的，是线性的对应关系。同时，相同频率间隔的入射光，在添加色散棱镜的情况下，整个光路的色散更大，即入射光在空间上发散的更开，更有利于对光进行调控。因此，通过对比，充分展示了色散棱镜与反射光栅的结合在波长阻隔器中所发挥的重要作用。 2.如图6所示，实施例所得波长阻隔器的光谱特性为奇数通道电压为零，插入损耗(IL)约为5dB，偶数通道每四个通道分别加电2. 20V、2. 55V、2. 85V、3. 65V，其中3. 65V是饱和电压。在这些电压下，损耗分别为10dB、20dB、30dB和接近40dB。本发明中波长阻隔器的对比度基本在40dB以上，符合当前市场的需要。 3.如图7所示，实施例所得波长阻隔器在3dB的通道带宽约为73. 8GHz。
4.如图8所示，实施例所得波长阻隔器在30dB的阻带带宽约为61. 0GHz。
由图7、8可见，实施例所得波长阻隔器的带宽达到市场的要求，对波长的偏移有较好的容忍度。 5.如图9所示，实施例所得波长阻隔器的偏振相关损耗(PDL):插入损耗(IL)分别为5dB、10dB和15dB情况下时，各个通道的偏振相关损耗(PDL)分别小于0. 4dB、0. 7dB和1. ldB。本发明中波长阻隔器的偏振相关损耗(PDL)基本达到使用标准。
6.如图IO所示，实施例所得波长阻隔器的回波损耗(RL):插入损耗(IL)分别为5dB、10dB和15dB情况下时，各个通道的回波损耗(RL)大于60dB。本发明中波长阻隔器的回波损耗(RL)完全能满足市场的要求。
权利要求
一种色散控制模块，其特征在于包括色散棱镜和反射光栅，含多波长成分的平行光经色散棱镜入射到反射光栅表面产生一级衍射，衍射光再一次透过色散棱镜，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布。
2. 如权利要求1所述的色散控制模块，其特征在于色散棱镜之前还设有第一双折射 晶体，第一双折射晶体靠近色散棱镜的一侧固定有半波片，含多波长成分的平行光经双折 射晶体调制后分为o光和e光，其中一束光经过半波片改变偏振态，而另一束不经过半波 片，使o光和e光从第一双折射晶体平行射出后均沿光栅高衍射效率方向偏振，然后经色散 棱镜入射到反射光栅表面产生一级衍射，衍射光再一次顺序透过色散棱镜和第一双折射晶 体，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布。
3. 如权利要求2所述的色散控制模块，其特征在于从第一双折射晶体射出的o光和e 光这两束平行光的传播方向所在平面与反射光栅的狭缝平行。
4. 一种波长阻隔器，包含如权利要求1-3中任一项所述的色散控制模块，其特征在于 还包括微型准直器、准直镜、波长阻隔模块，含多波长成分的入射光经微型准直器准直后经 准直镜整合成平行光，经色散控制模块，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布，然后经 准直镜进入波长阻隔模块，进行处理。
5. 如权利要求4所述的波长阻隔器，其特征在于，所述波长阻隔模块包括液晶模块和 反射镜，所述液晶模块由相互平行设置的液晶盒和一对相同透光宽度、光轴方向一致的双 折射晶体构成，液晶盒内填充可使进入液晶盒的入射光的偏振态偏转90。的TN型液晶或 电控双折射型液晶，并位于第二、第三双折射晶体之间，液晶盒被分割成独立控制的多个区 域，每个区域对应接受特定波长的入射光，经第二双折射晶体分为o光和e光，o光和e光 经液晶盒进入第三双折射晶体，当o光和e光的偏振态经液晶盒后保持不变时，o光和e光 从第三双折射晶体射出时仍为两束，反射镜的反射面位于从第三双折射晶体射出的两束光 束之间，使得o光和e光无法被反射镜反射进入液晶模块；当o光和e光的偏振态经液晶盒 后发生变化时，o光和e光从第三双折射晶体射出时合为一束，并正入射到反射镜的反射面 上，反射后沿原光路经液晶模块返回，耦合入微型准直器。
6. 如权利要求4或5所述的波长阻隔器，其特征在于还包括反射棱镜，入射光经微型准 直器准直后经准直镜整合成平行光，经反射棱镜使入射光路发生偏折，然后经色散控制模 块色散后，依次经反射棱镜、准直镜进入波长阻隔模块。
全文摘要
本发明提供一种色散控制模块和包含上述色散控制模块的波长阻隔器，可以使多种波长的光在空间上线性分布。所述色散控制模块，包括色散棱镜和反射光栅，含多波长成分的平行光经色散棱镜入射到反射光栅表面产生一级衍射，衍射光再一次透过色散棱镜，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布。所述波长阻隔器，包含上述色散控制模块，还包括微型准直器、准直镜、波长阻隔模块，微型准直器位于准直镜的焦平面上，含多波长成分的入射光经微型准直器准直后经准直镜整合成平行光，经色散控制模块，使得不同波长的衍射光在空间上线性分布，然后经准直镜进入波长阻隔模块，进行处理。本发明色散的线性度表现非常优异，给其他光学器件的设计和制作带来了便利。
文档编号H04J14/02GK101718938SQ20091021266
公开日2010年6月2日 申请日期2009年11月13日 优先权日2009年11月13日
发明者徐飞, 李苏陕, 胡伟, 陆延青, 黄张迪 申请人:南京大学