[发明专利]具有光学晶体的偏光装置及光学开关应用和偏光方法

权利要求书

1.一种偏光装置，其特征在于，包括：

光学晶体(1)，它用来使与光束波长不同的光禁带波长的光入射到所述光学晶体上；和

偏光控制器(4)，它用于给所述光学晶体施加大量能量，以在所述光学晶体的入射侧偏转光束(5)，并从所述光学晶体除所述入射侧之外的另一侧提供形成了相对所述光束有预期角度的透射光束。

2.根据权利要求1的偏光装置，其特征在于，所述光学晶体包括至少两种具有不同折射率的材料，其中，所述偏光控制器通过给所述光学晶体施加能量来控制所述材料之间的折射率之比。

3.根据权利要求2的偏光装置，其特征在于，所述材料的至少一种是电光材料，其中，所述偏转控制器给所述光学晶体施加电场作为能量。

4.根据权利要求2的偏光装置，其特征在于，所述材料的至少一种是声光材料，其中，所述偏转控制器给所述光学晶体施加超声波作为能量。

5.根据权利要求1的偏光装置，其特征在于，所述光学晶体包括半导体材料，其中，所述偏转控制器向所述光学晶体中注入载流子，以改变所述光学晶体的折射率。

6.根据权利要求1的偏光装置，其特征在于，所述光学晶体包括折光材料，其中，所述偏转控制器向所述光学晶体辐照光，改变所述光学晶体的折射率。

7.根据权利要求1的偏光装置，其中，所述偏转控制器给所述光学晶体施加能量，以引起所述光学晶体尺寸的改变。

8.根据权利要求7的偏光装置，其特征在于，所述偏转控制器包括外力施加装置，用于给所述光学晶体施加外力作为能量。

9.根据权利要求8的偏光装置，其特征在于，所述外力施加装置包括与所述光学晶体相邻设置的压电材料(42，47)。

10.根据权利要求8的偏光装置，其特征在于，所述外力施加装置包括一对设在所述光学晶体相对侧的电磁铁(46a，46b)。其中，机械应力通过所述电磁铁间产生的拉力施加到所述光学晶体上。

11.根据权利要求8的偏光装置，其特征在于，所述外力施加装置包括设为与所述光学晶体接触的具有高热膨胀系数的材料，用于加热所述材料的加热器，其中，通过由加热器加热的所述材料的热膨胀，给所述光学晶体施加外力。

12.根据权利要求1的偏光装置，其特征在于，所述偏转控制器包括用于加热所述光学晶体的加热器(49)和加热器控制器，用于控制所述光学晶体的温度，以产生所述光学晶体中的热应力。

13.根据权利要求1到12中任何一个的偏光装置，其特征在于，所述光学晶体成形为在其中提供至少两条光路，它们在所述光束入射的入射位置和所述透射光束输出的投射位置之间有基本相同的直线距离。

14.一种使用根据权利要求1到13中任何一个偏光装置的光学开关，其特征在于，包括：

光学输入终端(2)，设在所述偏光装置的光学晶体的入射侧，所述光学晶体经其接收所述光束；和

多个光学输出终端(3a，3b，3c)，设在所述光学晶体除了所述入射侧之外的另一侧，从其选择性输出所述透射光。

15.一种使用根据权利要求1到13中任何一个偏光装置的光学开关，其特征在于，包括：

光学输入终端(2)，改在所述偏光装置的光学晶体的入射侧，所述光学晶体经其接收所述光束；和

至少两个光学输出终端(3a，3b，3c)，包括设在除所述光学晶体的所述输入侧的另一侧的第一光学输入终端(3a)，以通过所述光学晶体输出第一透射光束，和设在除所述光学晶体的所述输入侧之外的另一侧的第二光学输入终端(3b，3c)，以输出第二透射光束，它相对所述光束形成预期角度，且与所述第一透射光束的方向不同。

16.一种光学开关，其特征在于，包括：

多个偏光装置的矩阵排列，均在权利要求1到13中阐明；

光输入终端，设在所述矩阵排列的一侧，从外界接收多条光束；和

光输出终端，设在所述矩阵排列的另一侧。

17.一种用光学晶体偏转光束的方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤：

在所述光学晶体的一侧提供具有除所述光学晶体的光禁带波长以外波长的光束；和通过给所述光学晶体施加大量能量，偏转入射到所述光学晶体一侧的所述光束，以从所述光学晶体的另一侧提供透射光束，它相对于所述光束形成预期角度。