[发明专利]一种光波导光束偏转器件及光束偏转方法在审
| 申请号： | 201910500389.9 | 申请日： | 2019-06-11 |
| 公开（公告）号： | CN110221386A | 公开（公告）日： | 2019-09-10 |
| 发明（设计）人： | 薛迎红;曹士奕;林楠 | 申请（专利权）人： | 华东理工大学 |
| 主分类号： | G02B6/12 | 分类号： | G02B6/12;G02B27/00 |
| 代理公司： | 上海顺华专利代理有限责任公司 31203 | 代理人： | 李鸿儒 |
| 地址： | 200237 *** | 国省代码： | 上海;31 |
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| 摘要： | |||
| 搜索关键词： | 分光束 光束偏转 光波导 梯度增加 相位延迟 波导传输 波导结构 分光功能 高分辨率 光谱分析 光源波长 激光光束 激光雷达 加热系统 角度偏转 入射激光 外加电压 信息贮存 依次接收 应用潜力 耦合 分光部 光程差 输入光 相位差 波导 多路 光程 衍射 扫描 指向 输出 | ||
1.一种光波导光束偏转器件，其特征在于，包括：
分光部，将被耦合至光波导中的输入光等分为多路相位相同的分光束；
相位延迟部，接收经波导传输的所述分光束，并将所述分光束按一定顺序依次梯度增加光程差h，实现各路波导中光的光程依次梯度增加并获得相同的相位差ΔФ；
输出部，依次接收经所述相位延迟部的分光束并使其发生衍射，实现来源于波导结构的光束角度偏转，
其中，每束分光束的衍射角θs满足如下方程：
sinθs＝[mλ-(L-d)/neff]/d
式中，m＝ΔФ/2π，其中，m为衍射级次，λ为入射光波长；
L＝h/neff+d，其中，L为波导结构中光路的几何长度差，neff为波导模式的有效折射率，d为输出部中相邻两波导之间的间距。
2.根据权利要求1所述的光波导光束偏转器件，其特征在于：
其中，所述分光部包括多个MMI光功分器，根据使用领域调整两路分光的比例。
3.根据权利要求1所述的光波导光束偏转器件，其特征在于：
其中，波导结构中光路的几何长度差L的形状为直行或弯曲。
4.根据权利要求3所述的光波导光束偏转器件，其特征在于：
其中，所述几何长度差L的形状为S形。
5.根据权利要求1所述的光波导光束偏转器件，其特征在于：
其中，在所述输出部中，相邻两波导之间的间距d作为光束衍射的衍射常数，包含一个波导的通光宽度a，以及相邻两个光通道之间的间隔b。
6.一种光波导光束偏转方法，其特征在于，包括如下步骤：
A、入射波导被耦合至光波导中，经分光部被等分为多路相位相同的分光束；
B、每一路分光束经波导传输至相位延迟部分，按一定顺序依次梯度增加光程差h，实现各路波导中光的光程依次梯度增加并获得相同的相位差ΔФ；
C、经所述相位延迟部的分光束依次传输至输出部分并发生衍射，实现来源于波导结构的光束角度偏转，
其中，每束分光束的衍射角θs满足如下方程：
sinθs＝[mλ-(L-d)/neff]/d
式中，m＝ΔФ/2π，其中，m为衍射级次，λ为入射光波长；
L＝h/neff+d，其中，L为波导结构中光路的几何长度差，neff为波导模式的有效折射率，d为输出部中相邻两波导之间的间距，
依据不同的光源条件，通过调整光波导结构中L的长度，L的形状以及d的结构分配达到光学相控，获得光束偏转或分光。
7.根据权利要求6所述的光波导光束偏转方法，其特征在于：
其中，所述几何长度差L的形状为S形。
8.根据权利要求6所述的光波导光束偏转方法，其特征在于：
其中，在所述输出部中，相邻两波导之间的间距d作为光束衍射的衍射常数，包含一个波导的通光宽度a，以及相邻两个光通道之间的间隔b。
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