[发明专利]分离电磁辐射模式的解复用器和方法

说明书

用于分离两个共传播的电磁辐射模式的解复用器(1)包括具有用于接收电磁辐射的路径的主体(2)、用于引导两个共传播的电磁辐射模式以入射到所述主体上的输入件(8)、被布置为产生时间依赖性控制场的电磁辐射控制源(12)。所述主体被布置为并且所述时间依赖性控制场被成形为使得当所述两个共传播的电磁辐射模式和所述时间依赖性控制场同时入射到所述主体上时，所述时间依赖性控制场引起所述主体在没有任何参数非线性光学相互作用发生的情况下将两个电磁辐射模式中的一个接收到所述主体的模式上，并反射或透射两个电磁辐射模式中的另一个，从而在空间和/或时间上将两个电磁辐射模式彼此分离。

本发明涉及一种用于分离电磁辐射模式的解复用器，特别是涉及一种用于分离两个共同传播的电磁辐射模式的解复用器，其中两个模式的电场彼此正交。

电信信号作为编码信号进行传输，其中通常将两个或多个电磁辐射模式一起编码和传输，以便在传输信号时提高可用带宽的数据传输速率。通过使用强度正交状态，可以实现将数据传输介质(例如，光纤或无线传输)的容量划分为多个模式，这是由于传统的检测器(其用于接收和解码所传输的信号)能够测量入射电磁辐射的强度。因此，这样的检测器能够分离(即，解复用并因此解码)已经以这种方式被复用和传输的电磁辐射的多个模式，从而携带信息的电磁辐射的原始分量信号(模式)被编码为传输信号。

这种编码、传输和解码电磁辐射信号的设备和方法，由于对于这种强度正交模式(例如在单模式光纤中)最大程度地利用了相空间，因此无法进一步提高数据传输速率。

本发明的目的是提供用于解复用电磁辐射模式的改进的设备和方法。

从第一方面来看，本发明提供了一种用于分离两个共传播的电磁辐射模式的解复用器，其中两个电磁辐射模式的电场彼此正交，其中解复用器包括：

包括穿过其中的路径的主体(volume)，所述路径用于接收电磁辐射；

用于引导两个共传播的电磁辐射模式入射到所述主体上的输入件，其中所述两个电磁辐射模式的电场彼此正交；

光或微波电磁辐射的控制源，其布置为生成时间依赖性控制场，其中来自所述控制源的所述时间依赖性控制场被布置为入射到所述主体上，并且与所述两个共传播的电磁辐射模式同时并且在空间上重叠；

其中所述主体被布置为并且所述时间依赖性控制场被成形为使得当所述两个共传播的电磁辐射模式和所述时间依赖性控制场同时入射到所述主体上时，所述时间依赖性控制场引起所述主体在没有任何参数非线性光学相互作用发生的情况下将两个电磁辐射模式中的一个接收到所述主体的模式上，并反射或透射两个电磁辐射模式中的另一个，从而在空间和/或时间上将两个电磁辐射模式彼此分离。

从第二方面来看，本发明提供了一种用于分离两个共传播的电磁辐射模式的方法，其中两个电磁辐射模式的电场彼此正交，其中所述方法包括：

引导两个共传播的电磁辐射模式入射到主体上，其中所述两个电磁辐射模式的电场彼此正交；并且所述主体包括穿过其中的路径，其用于接收电磁辐射；

成形并引导光或微波电磁辐射的时间依赖性控制场，使其入射到所述主体上，并且与所述两个共传播的电磁辐射模式同时并且在空间上重叠；

其中所述主体被布置为并且所述时间依赖性控制场被成形为使得当所述两个共传播的电磁辐射模式和所述时间依赖性控制场同时入射到所述主体上时，所述时间依赖性控制场引起所述主体在没有任何参数非线性光学相互作用发生的情况下将两个电磁辐射模式中的一个接收到所述主体的模式上，并反射或透射两个电磁辐射模式中的另一个，从而在空间和/或时间上将两个电磁辐射模式彼此分离。

因此，本发明提供了用于分离两个共传播的电磁辐射模式、其电场彼此正交的两个电磁辐射模式的解复用器和方法。该解复用器包括主体，其用于接收沿着穿过所述主体的路径的电磁辐射(例如，两个共同传播模式中的一个或两个)。