[发明专利]一种光学时域傅里叶变换器

权利要求书

1.一种光学时域傅里叶变换器，其特征是由在衬底(13)上自下而上依次生长的包层(12)、下导波层(11)和上导波层(10)构成。

2.根据权利要求1所述的光学时域傅里叶变换器，其特征是该光学时域傅里叶变换器基于平面光波导技术，由任何能够形成平面光波导的介质材料实现，与现有制作工艺兼容，可由平面波导技术的标准光刻及刻蚀工艺制作，体积小，能够方便地与其他相同材料体系的器件进行单片集成。

3.根据权利要求1所述的光学时域傅里叶变换器，其特征是所述上导波层(10)为图形层，由沿z方向依次排列的输入波导(1)、第一准直透镜(2)、第一闪耀光栅(3)、第二准直透镜(4)、傅里叶变换透镜(5)、第三准直透镜(6)、第二闪耀光栅(7)、第四准直透镜(8)、输出波导(9)构成。

4.根据权利要求1所述的光学时域傅里叶变换器，其特征是所述衬底(13)由能够形成平面光波导的介质材料制成，该材料包括单晶硅、磷化铟、砷化镓、蓝宝石或碳化硅。

5.根据权利要求1所述的光学时域傅里叶变换器，其特征是所述包层(12)由能够形成平面光波导的介质材料制成，该材料包括二氧化硅、磷化铟、铟镓砷磷、砷化镓、铝镓砷、氮化镓，铟镓氮或铝镓氮。

6.根据权利要求1所述的光学时域傅里叶变换器，其特征是所述上导波层(10)和下导波层(11)均采用能够形成平面光波导的介质材料，该材料包括非晶硅、铟镓砷磷、砷化镓、氮化镓、铟镓氮或铝镓氮。

7.权利要求1至6中任一权利要求所述光学时域傅里叶变换器的用途，其特征是该光学时域傅里叶变换器在超短光脉冲通信系统中应用时，能够实现对输入时间脉冲的时域傅里叶变换功能。

8.根据权利要求7所述的用途，其特征是应用时，包括以下步骤：

A.光脉冲从输入波导(1)入射，在输出波导(9)接收；

B.第一准直透镜(2)、第三准直透镜(6)有对光准直的作用，在其焦平面得到平行光；

C.第二准直透镜(4)、第四准直透镜(8)有对光聚焦的作用，在其焦平面得到聚焦光斑；

D.所述第一闪耀光栅(3)起到分光的作用，不同频率的光经过光栅后有不同的偏转方向，最终把不同频率分量的光聚焦在第二准直透镜(4)的焦平面的不同位置；第二闪耀光栅(7)的作用与第一闪耀光栅(3)的作用正好相反，将不同方向传播的所有频率分量的光变为均沿同一方向传播的平行光；

E.所述傅里叶变换透镜(5)的作用是进行空间傅里叶变换，在其后焦平面得到输入场的空间傅里叶变换。