[发明专利]光束模式处理装置

说明书

本发明公开了一种光束处理器，包括通光材质制成的棱镜、透镜和载体，棱镜与透镜设置在同一光路上，并分别设置在载体上。通过将透镜设置在棱镜的入射面或出射面上，同时在棱镜的相位板面上设置多个模式转化结构，并使得光束模式处理装置的入射面、反光面、相位板面、出射面均设置在棱镜自身上形成一体化结构，光束通过棱镜和透镜共同作用形成光束的模式复用和模式解复用的结构紧凑的、易生产制造的光束模式处理装置。

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光束模式处理装置。

背景技术

随着科技的发展，对信息传输技术提出了更高的要求。其中光的模式复用和解复用方案成为要解决的重要问题。现有的模式复用和解复用方案大体分为基于光纤结构的模式复用和基于空间光学元件的模式复用技术。在基于空间光学元件的模分复用技术中，以常见的四个模式的复用方案为例，阵列的四束入射光通过耦合，在相位板和反射镜之间经过四次反射，出射光合并成一束携带四个模式信息的光，此为模式复用，而模式解复用，从光学上来看，与复用逆向，带四个模式信息的一束光在经过解复用相位板和反射镜反射后，分开为阵列的四束光。

但现有的模式复用/解复用的相位板与反射镜需要进行高精度的对位耦合，使得相位板上图案的间距和位置是固定的，再加上入射光源需耦合到理论的入射角度达到相位板上，要保证两者具有很高的平行度，才能确保光束经过每次反射后都能准确的打在对应的相位图案上，因此使得整个方案的工艺复杂，工艺容差小，封装效率低，生产难度大。

因此，需要一种新型结构的光束模式处理装置来解决上述问题。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的为：提供一种结构紧凑、易于生产的光束模式处理装置。

为达上述之一或部分或全部目的或是其他目的，本发明提供一种光束模式处理装置，包括通光材质制成的棱镜、透镜和载体，所述棱镜与所述透镜设置在同一光路上，并分别设置在所述载体上；所述棱镜具有：入射面，设置在所述棱镜的第一侧，相位板面，设置在所述棱镜上与所述入射面相对的一侧，并在所述相位板面上设有多个模式转化结构，多个所述模式转化结构沿所述相位板面的长度方向均匀分布，用于形成不同模式的光束，反光面，设置在所述棱镜上与所述相位板面相对的一侧，所述反光面和所述相位板面共同作用使得光束在棱镜内部经过多次反射形成具有多个模式的光束，出射面，设置在所述棱镜的第二侧，并与所述入射面平行，所述出射面用于所述具有多个模式的光束射出所述棱镜；所述透镜设置在所述入射面上或者所述出射面上。

可选地，所述透镜为入射光准直透镜，所述入射光准直透镜设置在所述入射面上；或者，所述透镜为出射光聚焦透镜，所述出射光聚焦透镜设置在所述出射面上；或者，所述透镜包括入射光准直透镜和出射光聚焦透镜，所述入射光准直透镜设置在所述入射面上，所述出射光聚焦透镜设置在所述出射面上。

可选地，还包括入射光源，所述入射光源设置在所述入射面的前端，使得所述入射光源射出的光束经所述准直透镜后垂直入射在所述入射面上。

可选地，还包括光探测器，所述光探测器设置在所述出射面的前端，使得经过所述棱镜转化的出射光经所述聚焦透镜后射入所述光探测器。

可选地，所述模式转化结构刻蚀在所述相位板面上。

可选地，所述相位板面和/或所述反射面上设有光学增反膜。

可选地，所述入射面和/或所述出射面，与所述棱镜的端面之间具有倾角。

可选地，所述入射面和所述出射面设置在所述棱镜的对角处。

可选地，所述棱镜由多个通光块体组合形成，所述多个通光块体为一体成型结构或者通过相互粘接为一体式结构。

可选地，相邻的所述模式转化结构之间的光程相等。

实施本发明，将具有如下有益效果：