[发明专利]基于空间光调制器(SLM)的光衰减器

说明书

技术领域

背景技术

基于像素的空间光调制器(“SLM”)可以用于调制输入的光信号。空间光调制器(SLM)由光学元素(像素)的阵列组成，其中，每一个像素独立地作为光学“阀门”以调整或调制光强。SLM不产生其本身的光，而是调制(或反射地或透射地)来自灯或其他光源的光以建立动态地可再配置的数字图像。已经被用作空间光调制器的技术包括声光调制器、液晶装置和镜阵列，诸如数字微镜装置(DMD)和光栅阀门(GLV)装置。

SLM可以被用在许多环境中，诸如在投影显示器、打印、电信、直接写入光刻和其他类型的光信号处理中。例如，在电信环境中，传播通过光学网络的光信号可以具有多个不同的通道或载波波长。SLM能够均衡、滤波、调制和控制这样的光信号。

其中使用SLM的各种装置无限制地包括动态增益均衡器、光开关、显示装置、衰减器、动态衍射光学元件、光束控制装置和光刻激光掩模写入器等。这些装置的功能不是相互排他的。例如，被用作光衰减器的基于SLM的装置也可以用于执行光学切换。

当上述的基于SLM的装置用于执行衰减时，需要改善上述的基于SLM的装置。

发明内容

根据本发明，提供了用于衰减光束的方法和设备。所述方法包括：选择要被应用到所述光束的衰减水平。在二维空间光调制器(SLM)中的接通状态和关断状态像素的图案被选择以便所述图案调制所述光束以提供选择的衰减水平。最后，在以选择的图案布置所述像素的同时，所述光束被引导到所述SLM上。所述图案沿着第一轴是周期性的，并且沿着第二轴是对称的，其中，所述光束的强度分布沿着所述第二轴延伸。

根据本发明的另一个方面，所述光束可以具有沿着所述第一轴不对称的强度分布。

根据本发明的另一个方面，所述光束可以被散布到沿着所述SLM的所述第一轴分布的多个波长内。

根据本发明的另一个方面，所述多个波长可以在被所述SLM调制后被重新组合，以形成重新组合的光束，重新组合的光束具有可以根据波长而改变的选择的衰减水平。

根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以小于所述光束的直径。

根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以小于所述光束的直径的大约1/4。

根据本发明的另一个方面，选择的图案的沿着所述第一轴的周期性可以小于所述光束的直径的大约1/10。

根据本发明的另一个方面，所述图案可以具有下述区域，所述区域向所述光束的、在其中任何局部强度最大值的任一侧上的部分施加基本上相同的衰减水平。

根据本发明的另一个方面，所述图案可以具有下述区域，所述区域向所述光束的、在局部强度最大值的任何一侧上的如下部分施加基本上相同的衰减水平，即，在所述部分中，存在强度上的最大改变速率。

根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以在比每一个独立波长的光束直径大的距离上改变，由此施加可以对于不同的波长范围选择性地改变的、相对均匀的衰减水平。

根据本发明的另一个方面，选择的图案的周期性可以在比每一个独立波长的光束直径小的距离上改变，由此对于特定波长范围施加标称地连续的衰减水平改变。

根据本发明的另一个方面，所述连续的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范围内改变被选择，从而改善在特定波长范围内的至少一个高强度带宽信号的信号完整性。

根据本发明的另一个方面，在高带宽信号的特定波长范围内的选择的衰减水平改变跨过近似线性的所述信号的最高强度而产生作为波长的函数的衰减改变。

根据本发明的另一个方面，在高带宽信号的特定波长范围内的选择的衰减水平改变跨过近似二次的所述信号的最高强度带宽而产生作为波长的函数的衰减改变。

根据本发明的另一个方面，选择的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范围内改变，以跨过信号的最高强度部分而产生基于波长的衰减改变，所述基于波长的衰减改变补充在传输路径上产生的前一个波长相关的衰减，从而引起信号的最高强度部分的整体上的与波长无关的净衰减。

根据本发明的另一个方面，选择的衰减水平可以在高带宽信号的特定波长范围内改变，以产生基于波长的衰减改变，所述基于波长的衰减改变减小了所述信号的所述最高强度部分的带宽。

根据本发明的另一个方面，来自在传输系统的一端的接收光电探测器的反馈可以用于选择在高带宽信号的特定波长范围内的衰减水平改变。