[发明专利]基于超表面材料的光梳状滤波器

权利要求书

1.一种基于超表面材料的光梳状滤波器，该光梳状滤波器包括输入准直器、第一输出准直器(1)、第二输出准直器(2)、光束整形单元、衍射光栅、聚焦透镜，其特征在于：该光梳状滤波器还包括超表面材料面板，超表面材料面板上有分别与n个波长λ1、λ2……λn对应的区域：L1、L2……Ln，n为正整数，光束通过输入准直器后，经过光束整形单元进行扩束和整形，整形后的光束经过衍射光栅，λ1、λ2……λn不同波长的光信号从衍射光栅表面以不同出射角度射出，再经过聚焦透镜，分别投射在超表面材料面板的不同区域：λ1对应L1区域，λ2对应L2区域，……λn对应Ln域，λ1、λ2……λn分为奇波长和偶波长，通过制作相应的超表面材料排列，使得入射波长经过超表面材料面板后，奇波长、偶波长从不同方向出射，实现梳状滤波的功能，实现信道间隔到达25GHz或者12.5GHz；所述超表面材料面板具有周期性结构表面，提供梯度变化的相位，当入射光投射到所述周期性结构表面时，发生衍射效应，使得反射光线的主级次能量由一个偏转角度出射，这种周期性结构的改变带来出射角度的改变，从而控制奇偶波长从不同方向偏转。

2.如权利要求1所述的基于超表面材料的光梳状滤波器，其特征在于：所述光梳状滤波器的输出带宽与超表面材料面板上区域L1、L2……Ln的宽度有关。

3.如权利要求2所述的基于超表面材料的光梳状滤波器，其特征在于：所述超表面材料面板上区域L1、L2……Ln的宽度计算公式如下：

其中，L为所选信道对应于超表面材料面板的区域宽度，f为聚焦透镜焦距，c为光速，ν为所选信道对应的中心频率，d为光栅线数，θ为光栅的出射角，Δν为所选的信道间隔。

4.如权利要求1所述的基于超表面材料的光梳状滤波器，其特征在于：所述奇波长经过对应区域的面板反射之后，向上反射出来，依次经过聚焦透镜、衍射光栅、光束整形单元之后，从第一输出准直器(1)输出。

5.如权利要求4所述的基于超表面材料的光梳状滤波器，其特征在于：所述偶波长经过对应区域的面板反射之后，向下反射出来，依次经过聚焦透镜、衍射光栅、光束整形单元之后，从第二输出准直器(2)输出。