[发明专利]光束路由设备和方法

说明书

技术领域

本发明涉及用于采用全息技术在电信设备中路由光束的方法和设备。本发明的多个方面涉及在硅上液晶(LCOS)装置上显示开诺全息图。

背景技术

电信中涉及全息摄影技术、特别是开诺全息图(相位全息图)的使用的背景现有技术可以在US5,617,227、US5,416,616、WO03／021341、US7,457,547、US7,174,065、GB2,350,961A、GB2,456,170A、US2006／0067611“波长选择可重构光学交叉连接(Wavelength Selective Reconfigurable Optical Cross-connect)”中找到，并且WO2007／131649“形成图像的方法和图像投影装置(Method of Forming An Image And Image Projection Device)”描述了一种形成图像的方法，包括提供用于将各自的相移分给入射波前的不同区域的装置，其中相移在重放场中导致图像，并且造成零阶光被聚焦到重放场和装置之间的区域。进一步的背景还可以在D.Gil-Leyva、B.Robertson、T.D.Wilkinson、C.J.Henderson的“利用误差扩散算法在自适应自由空间光学互连中的象差校正(Aberration correction in an adaptive free-space optical interconnect with an error diffusion algoritbn)”(APPLIED OPTICS，pp.3782／第45卷第16号／2006年6月1日)、A.A.Neil，M.J.Booth，and T.Wilson在J.Opt.Soc.Am.A，17，1098(2000)的“新形式波前传感器：理论分析(New modal waveffont sensor：a theoretical analysis)”(()、Gil Leyva Zambada D.的剑桥大学博士学位论文(http://search.lib.cam.ac.uk／？itemid=|depfacaedb|565372)第7章的“自适应光学自由空间互连的全息波前优化(Holographic wave front optimisation on an adaptive optical free-space interconnect)”、以及W.A.Crossland、I.G.Manolis、M.M.Redmond、K.L.Tan、T.D.Wilkinson、M.J.Hohnes、T.R.Parker、H.H.Chu、J.Croucher、V.A.Handerek、S.T.Warr、B.Robertson、I.G.Bonas、R.Franklin、C.Stace、H.J.White、R.A.Woolley和G.Henshall在J.Lightwave Techn.18，1845(2000)的“全息光学切换：ROSES示教器(Holographic optical switching：the ROSES demonstrator)”()中找到。

前面所描述的用于在基于LCOS开关中将光学输入束偏转至输出光纤的光栅图案具有来自插入损耗和串扰的缺陷，原因在于在制造完美SLM和播放理想相位图时的各种限制。这导致主要能量被衍射成不需要的衍射级。这部分地由于液晶材料的非理想响应，并且在我们平行的2011年2月16日递交的第1102715.8号UK专利申请中解决了这一具体的问题。

基于我们称作波前编码的技术，我们现在描述一种旨在减轻串扰的技术。

发明内容

因此，根据本发明，提供了一种光束路由设备，包括：接收输入光束的至少一个光学输入；多个光学输出；在所述光学输入和所述光学输出之间的光路上的空间光调制器(SLM)；以及用于所述SLM的驱动器，在所述SLM上显示开诺全息图，从而将所述输入光束衍射成包括多个衍射级的输出光束，其中，将所述衍射级中被路由的一个衍射级导引至至少一个选定的所述光学输出；其中所述设备配置为修改所述输出光束的波前从而减少所述输出光束至所述选定的光学输出的耦合；并且，其中所述开诺全息图适于补偿所述波前修改以补偿所述减少的耦合，并因而减少来自所述输入光束的其它衍射光至所述光学输出中除了所述至少一个选定的光学输出之外的其它光学输出的耦合。