專利名稱：光電可調(diào)式濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般涉及光學傳輸系統(tǒng)，尤其涉及光學傳輸系統(tǒng)中使用的光電可調(diào)式濾光器。
背景技術(shù)：
光子學，使用光來存儲，傳送和/或處理信息，正快速進入商品和高技術(shù)產(chǎn)品的市場。例如，光學系統(tǒng)是許多城域網(wǎng)和局域網(wǎng)所選擇的傳輸介質(zhì)。為了保持帶寬，以及為了允許光學傳輸網(wǎng)絡的不同部件一起工作，光學傳輸網(wǎng)絡通常使用復雜的濾光器，該濾光器可以動態(tài)地均衡網(wǎng)絡的波長，頻率，或信道上的功率。用于基于寬光譜特征而動態(tài)均衡功率的典型濾光器包括馬赫-曾德濾波器、聲光濾波器、全息照相、以及微機械傳動鏡(micro-mechanically driven mirror)?？梢曰谥饌€信道地動態(tài)均衡功率的典型濾光器包括多路信號分離器、可編程衰減器陣列、多路復用器等等。
濾光器可以包括用來傳輸光的一個或多個波導，以及可以調(diào)整波導中傳播的光的相位的一個或多個元件。在傳統(tǒng)的相位可調(diào)式波導中，在波導旁邊配置有焦耳加熱器，用于改變光波導的溫度。光波導的有效折射率取決于波導的溫度，因此溫度的變化會改變波導的光程長度，從而改變在光波導中傳播的光的相位。熱光相位調(diào)整用于光衰減器、光譜選擇濾波器(spectrally selective filter)、干涉儀等等。例如，Doerr(美國專利No.6,212,315)描述了一種信道功率均衡器，該信道功率均衡器在多個移相器中使用熱光相位調(diào)整。
但是，改變在波導中傳播的光的相位的傳統(tǒng)方法，包括熱光相位調(diào)整，在光譜過濾應用中可能不太適合。二氧化硅的相對較小的熱光系數(shù)可能限制溫度相關(guān)的相位控制器的靈敏性。雖然其它材料的熱光系數(shù)可能更大，但是這些材料很難形成低損耗的單模波導。而且，相位控制的熱光方法不能足夠快地響應，以便與光學傳輸網(wǎng)絡中的其它電子器件緊密地結(jié)合。
此外，濾光器通常形成在半導體基片上，并且在同一半導體基片上形成的多個溫度相關(guān)的相位控制器之間的熱串擾可能降低這些溫度相關(guān)的相位控制器的準確度，細度(finesse)和控制。因此，在單個半導體基片上可以包括很少的溫度相關(guān)的相位控制器。熱串擾還可能減少溫度相關(guān)的相位控制器的相位表示的范圍。雖然相位表示范圍的減少可以至少部分地通過增加施加到相位控制器的溫度范圍來補償，但是溫度范圍的增加通常導致設備的功率損耗的相應增加。而且，熱串擾可能降低規(guī)范正交模式(orthonormal mode)的偏振無關(guān)性(polarization independence)。

發(fā)明內(nèi)容
在本發(fā)明的一個方面，提供了一種光學信號過濾方法。該方法包括接收至少一個輸入光學信號，利用該至少一個輸入光學信號形成第一和第二光學信號，以及使用多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器修改至少一部分第一光學信號。該方法還包括通過將第一光學信號，包括第一光學信號的該至少一個被修改部分，與第二光學信號組合，以形成輸出光學信號。
在本發(fā)明的另一方面，提供了一種裝置。該裝置包括光分路器、與該光分路器光學耦合的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器、以及與該多個光電相位調(diào)節(jié)器光學耦合的光復用器。
在本發(fā)明的再一方面，提供了一種光電可調(diào)式濾光器。光電可調(diào)式濾光器包括第一光學傳輸介質(zhì)、第二光學傳輸介質(zhì)、以及將第一光學傳輸介質(zhì)和第二光學傳輸介質(zhì)的部分耦合的第一光耦合器。光電可調(diào)式濾光器還包括與第二光學傳輸介質(zhì)耦合的光分路器、與該光分路器光學耦合的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器、以及與該多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器光學耦合的光復用器。光電可調(diào)式濾光器還包括與該光復用器光學耦合的第三光學傳輸介質(zhì)、以及將第二光學傳輸介質(zhì)和第三光學傳輸介質(zhì)的部分耦合的第二光耦合器。


本發(fā)明可以通過參照下面結(jié)合附圖的說明來理解，其中相同的附圖標記表示相同的元件圖1A和圖1B概念性地示出動態(tài)和色度可變透射率裝置(dynamically and chromatically variable transmissivity apparatus)，諸如動態(tài)增益平坦化濾波器；圖2概念性地示出可以在圖1A和圖1B中所示的動態(tài)和色度可變透射率裝置中使用的多個光電相位調(diào)節(jié)器；圖3概念性地示出圖2中所示的光電相位調(diào)節(jié)器的一個實施例的透視圖；以及圖4示出利用圖1A和圖1B中所示的動態(tài)和色度可變透射率裝置過濾光學信號的典型方法的一個實施例。
具體實施例方式
雖然本發(fā)明具有多種修改和可選形式，但其特定實施例在附圖中作為實例示出，并且在這里做出詳細的說明。但是，應該了解的是，在這里的特定實施例的說明并不是要將本發(fā)明限制到所公開的特定形式，相反地，本發(fā)明包括屬于所附權(quán)利要求中所定義的本發(fā)明的精神和范圍內(nèi)的所有修正、等價和選擇方案。
下文說明本發(fā)明的例證性的實施例。為使說明清楚，在說明書中并沒有描述實現(xiàn)的所有特征。當然，應該清楚的是，在任何這種實際實現(xiàn)的開發(fā)中，必須做出許多特定于實現(xiàn)的判定，以實現(xiàn)開發(fā)者的特定目標，諸如服從與系統(tǒng)有關(guān)的以及與商業(yè)有關(guān)的約束，其中這些約束在各種實現(xiàn)中各不相同。此外，應該清楚的是，這種開發(fā)工作可能既復雜而又耗時，但是對于本領(lǐng)域中受益于本公開的那些普通技術(shù)人員來說，卻將是常規(guī)任務。
圖1A概念性地示出動態(tài)和色度可變透射率裝置的第一典型實施例，諸如動態(tài)增益平坦化濾波器100。雖然下文中的說明是在圖1A和圖1B中所示動態(tài)增益平坦化濾波器100的實施例的背景下做出的，但是本發(fā)明并不受如此限制。在可選實施例中，可變透射率裝置100可以是本領(lǐng)域中的那些普通技術(shù)人員已知的多種光學元件中的一種。例如，可變透射率裝置100可以是用于控制波分復用系統(tǒng)中信道功率的信道均衡器、馬赫-曾德濾波器、邁克遜干涉儀等等。
動態(tài)增益平坦化濾波器100的第一典型實施例包括第一和第二光學傳輸介質(zhì)101，102。在一個實施例中，第一和第二光學傳輸介質(zhì)101、102是波導。雖然不是本發(fā)明的實踐所必需的，但是第一光學信號可以通過非互易性器件110中的第一端口105進入動態(tài)增益平坦化濾波器100。在一個實施例中，非互易性器件110是循環(huán)器101，正如本領(lǐng)域中的那些普通技術(shù)人員所了解的，該循環(huán)器可以通過使用具有高維爾德常數(shù)的材料形成，非互易性器件110可以被光學耦合到波導101上，從而使得第一光學信號可以被傳遞到波導101，然后通過第一光耦合器120中的第一端口115進入動態(tài)增益平坦化濾波器100。但是，在可選實施例中，第一光學信號可以不通過非互易性器件110就進入動態(tài)增益平坦化濾波器100。雖然不是本發(fā)明的實踐所必需的，但是沿著波導102傳播的第二光學信號可以通過第一光耦合器120中的第二端口125進入動態(tài)增益平坦化濾波器100。在一個實施例中，第一光學信號和第二光學信號(如果有)是波分復用光學信號。
第一光耦合器120可以將第一和第二光學信號分離和/或結(jié)合以形成兩個信號分量，這兩個部件分別被傳送到波導101、102的上支路和下支路125、130。例如，如果沒有第二光學信號通過波導102被提供給動態(tài)增益平坦化濾波器100，則第一光耦合器120將第一信號分離為兩個信號分量 和 其中R是第一光耦合器120的分光比。這兩個信號分量， 和 分別被傳送到上支路和下支路125、130。在一個實施例中，至少一部分上支路和下支路125、130是波導。例如，上支路125可以是波導。再例如，下支路130的第一部分133(1-2)可以是波導。
下支路130的第一部分133(1)被光學耦合到光分路器135上。在一個實施例中，光分路器135從下支路125接收信號分量 并且將信號分量 分離為與多個所選頻率和/或波段(wavelengthband)相對應的部分。例如，信號分量 可以具有60nm的帶寬并且被分解為具有1nm帶寬的60個部分。但是，在可選實施例中，本領(lǐng)域技術(shù)人員熟知的多種設備可以被用來將信號分量 劃分為與多個所選頻率和/或波段相對應的部分。這些設備可以包括，但并不局限于，分光器、棱鏡、光柵等等。
光分路器135將信號分量 的各部分提供給相應的多個光電相位調(diào)節(jié)器140，光電相位調(diào)節(jié)器140被光學耦合到光分路器135上。本領(lǐng)域中的普通技術(shù)人員都知道，光電相位調(diào)節(jié)器140的數(shù)目是設計選擇方面的問題。因此，雖然圖1中示出三個光電相位調(diào)節(jié)器140，但是本發(fā)明的可選實施例可以包括多于或少于三個光電相位調(diào)節(jié)器140。
在圖1A中所示的動態(tài)增益平坦化濾波器100的第一典型實施例中，多個光電相位調(diào)節(jié)器140被光學耦合到鏡145上。上支路125也被光學耦合到鏡145上。雖然不是本發(fā)明的實踐所必需的，但是可以在靠近鏡145處設置波片(wave plate)150，從而使得分別在上支路125和光電相位調(diào)節(jié)器140中傳播的兩個信號分量 和 在被鏡145反射之前穿過波片150。例如，四分之一波片150可以被設置在鏡和上支路125與光電相位調(diào)節(jié)器140之間。結(jié)合四分之一波片150可以使信號分量 部分中的雙折射減少，或歸零。
在一個實施例中，上支路和下支路125、130的光程長度可以大致相等。例如，上支路125和下支路130的光程長度，包括光分路器135、光電相位調(diào)節(jié)器140、以及波片150，可以等于第一光學信號和第二光學信號(如果有)的大約幾個波長的范圍內(nèi)。如下文將詳細討論的那樣，可以控制或調(diào)整光電相位調(diào)節(jié)器140的有效光程長度、從而控制或調(diào)整下支路130的部分的光程長度，以修改信號分量 的部分。在一個實施例中，可以改變一個或多個光電相位調(diào)節(jié)器140的有效光程長度，從而引入信號分量 各部分之間的一個或多個相對相位差。例如，可以在信號分量 的兩個部分之間引入л/4的相位差。
在兩個信號分量 和 從鏡145反射以后，它們沿著大致相同的光程反向傳遞到第一光耦合器120。因此，由光電相位調(diào)節(jié)器140引入的信號分量 各部分之間的一個或多個相對相位差可以大致增加一倍。例如，如果一個光電相位調(diào)節(jié)器140在一次通過期間在信號分量 的兩個部分之間引入л/4的相位差，那么在信號分量 的兩個部分之間可以引入л/2的總相位差。
在第一典型實施例中，光分路器135還可以用作信號分量 的反射部分的光復用器。例如，光分路器135可以組合信號分量 的反射部分，以形成修正的信號分量 第一光耦合器120可以將信號分量 和修正的信號分量 組合和/或分離以形成輸出信號。例如，信號分量 和修正的信號分量 可以破壞性地和/或建設性地干涉，以形成被過濾的輸出信號。在一個實施例中，被過濾的輸出信號可以被提供給非互易性器件110，然后可以通過第二端口155從動態(tài)增益平坦化濾波器中出來。但是，正如上面所討論的，非互易性器件110是可選的，在本發(fā)明的可選實施例中可以省略。
圖1B示出動態(tài)增益平坦化濾波器100的第二典型實施例。在動態(tài)增益平坦化濾波器100的第二典型實施例中，多個光電相位調(diào)節(jié)器140被光學耦合到光復用器160上。信號分量 的部分，包括任何被修正的部分，可以被提供給光復用器160。在一個實施例中，光復用器160可以組合這些部分以形成被修正的信號分量 在動態(tài)增益平坦化濾波器100的第二典型實施例中，分別在上支路125和下支路130中傳播的信號分量 和被修正的信號分量 被提供給第二光耦合器165，第二光耦合器可以將信號分量 和被修正的信號分量 分離和/或結(jié)合。例如，信號分量 和被修正的信號分量 可以破壞性地或建設性地干涉以形成被過濾的輸出信號。在一個實施例中，第一和第二光耦合器120、165具有相同的分光比R，雖然這不是本發(fā)明的實踐所必需的。此外，第二光耦合器165在本發(fā)明的各種可選實施例中可以被省略。
在一個實施例中，上支路和下支路125、130的光程長度可以大致相等。例如，上支路125和下支路130的光程長度，包括光分路器135、光電相位調(diào)節(jié)器140、以及光復用器145，可以等于第一光學信號和第二光學信號(如果有)的幾個波長之內(nèi)。如下面將詳細討論的那樣，可以控制或調(diào)整光電相位調(diào)節(jié)器140的有效光程長度，從而控制或調(diào)整下支路130的部分的光程長度，以修改信號分量 的各部分。在一個實施例中，可以改變一個或多個光電相位調(diào)節(jié)器140的有效光程長度，從而引入信號分量 的各部分之間的一個或多個相對相位差。例如，可以在信號分量 的兩個部分之間引入л/4的相位差。
在圖1A和圖1B中分別示出的第一或第二典型實施例中，可以在單個平面波導臺(planar waveguide platform)(未示出)上形成動態(tài)增益平坦化濾波器100的一個或多個部件。例如，可以在平面波導臺上形成光分路器135、多個光電相位調(diào)節(jié)器140、以及鏡150或光復用器160。在不同可選實施例中，平面波導臺可以由聚合物、硅沉積二氧化硅(silica-on-silicon)、半導體、或類似的材料來形成。
至少部分地因為多個光電相位調(diào)節(jié)器140的快的響應時間，所以圖1A和圖1B中所示的動態(tài)增益平坦化濾波器100的兩個實施例可以與其它電子設備緊密地結(jié)合。此外，由于多個光電相位調(diào)節(jié)器140之間的熱串擾可以相對于例如多個熱光相位調(diào)節(jié)器而言有所降低，所以可以在單個臺上形成的光電相位調(diào)節(jié)器140的數(shù)目可以增加。與例如多個熱光相位調(diào)節(jié)器相比較，光電相位調(diào)節(jié)器140的相位表示范圍可以有所增大和/或功率損耗可以有所減少。
圖2概念性地示出根據(jù)本發(fā)明一個實施例的多個光電相位調(diào)節(jié)器140。如上所述，在一個實施例中，信號分量 通過下支路130的第一部分133(1)被提供給光分路器135。在所示實施例中，光分路器135被光學耦合到多個光學傳輸介質(zhì)上，諸如波導200，其可以被設置為與相應的多個溝槽(slot)210靠近。在一個實施例中，波導200的一端可以被設置為與溝槽210靠近，從而使得波導200被光學耦合到溝槽210，并且可以將信號分量 的部分提供給溝槽210。例如，每個波導200可以將波長或頻率大致在所選波長或頻率中的信號分量 的一部分提供給多個溝槽中的對應一個。
光電火性相位調(diào)整元件(electro-optically active phase adjustingelement)220可以被定位在溝槽210的至少一部分中。在一個實施例中，光電火性相位調(diào)整元件220可以是可以位于溝槽210中的光電活性材料，諸如液晶、聚合物分散型液晶(polymer-dispersed liquidcrystal)、雙折射材料等等。但是，可以使用任何適當類型的光電火性相位調(diào)整元件220。例如，在一個可選實施例中，光電火性相位調(diào)整元件220可以是帶孔的硅基片，孔中充填光電活性材料。在該可選實施例中，光電火性相位調(diào)整元件220可以單獨形成，隨后被插入到光電相位調(diào)節(jié)器140中。
一個或多個電極230被設置為與溝槽210靠近。在所示實施例中，兩個電極230被設置在溝槽附近并在波導200的至少一部分(用虛線劃出)的上方。但是，本發(fā)明并不受如此限制。在可選實施例中，更多或更少的電極230可以被設置為與溝槽210靠近。此外，在其它可選實施例中，至少一部分電極230可以被設置在溝槽210內(nèi)。
電極230通過線路250被耦合到控制單元240。在不同的可選實施例中，線路250可以是導線、傳導跡線等等?？刂茊卧?40可以為電極230提供所選定的信號，諸如電壓和/或電流。如本領(lǐng)域普通技術(shù)人員清楚的那樣，控制單元240所提供的信號可以用來改變光電火性相位調(diào)整元件220的光程長度。例如，在一個或多個電極230上施加電壓可以產(chǎn)生電場，并且電場的至少一部分可以透入到溝槽210中。改變信號，例如電壓，的強度可以改變電場的幅度和/或方向，這可以改變光電火性相位調(diào)整元件220的光程長度。
當信號分量 的部分傳播穿過光電火性相位調(diào)整元件220時，可以修改信號分量 的一個或多個部分的相位。在一個實施例中，通過為電極230提供不同信號，可以在信號分量 的部分之間引入相對相位差，其中電極230被設置為與對應于信號分量 的適當部分的溝槽210靠近。例如，通過改變提供給相應溝槽210的信號強度，可以在信號分量 的兩個部分之間引入相對相位差，從而使得與信號分量 的第一部分相對應的溝槽210的光程長度與對應于信號分量 的第二部分的溝槽210的光程長度相差信號分量 的波長的大約四分之一。
另外的多個光學傳輸介質(zhì)，諸如波導260，可以被設置為與溝槽210靠近。在一個實施例中，波導260的一端可以被設置為與溝槽210靠近，從而使得波導260被光學耦合到溝槽210，并且可以從溝槽210中接收信號分量 的部分。在一個實施例中，波導260的一部分(用虛線劃出)可以被定位在一個或多個電極230的下方。在圖1A中所示的動態(tài)增益平坦化濾波器100的第一典型實施例中，波導260可以被光學耦合到鏡145和/或波片150上。可選地，在圖1B中所示的動態(tài)增益平坦化濾波器100的第二典型實施例中，波導260可以被光學耦合到光復用器160上，如上文已經(jīng)討論過的那樣，光復用器160可以分離和/或組合信號分量 的部分。
在一個實施例中，溝槽210和光電火性相位調(diào)整元件220是非波導的。因此，雖然在多個光電相位調(diào)節(jié)器140中可以包括波導元件，諸如波導200、260，但是光電相位調(diào)節(jié)器140在下文中被稱為“非波導”光電相位調(diào)節(jié)器140。
圖3概念性地示出光電相位調(diào)節(jié)器140的一個實施例的透視圖。在所示實施例中，在介電層內(nèi)形成一個或多個波導部分305(1-2)，該介電層在本領(lǐng)域中通常被稱為包覆層(cladding layer)310，其形成于半導體基片320，諸如硅，上。應當清楚的是，光電相位調(diào)節(jié)器140的結(jié)構(gòu)在本質(zhì)上是示例性的，并且在可選實施例中，光電相位調(diào)節(jié)器140可以包括圖3中未示出的其它部件。
在所示實施例中示出的波導部分305(1-2)由折射率比包覆層310的折射率大的材料形成。例如，波導部分305(1-2)可以由折射率大約為1.4557的不摻雜質(zhì)的硅形成，而包覆層310可以由折射率大約為1.445的摻或不摻雜質(zhì)的硅形成。在其它實施例中，波導部分305(1-2)和包覆層310可以由任何適當?shù)牟牧闲纬伞Ｔ谝粋€實施例中，包覆層310可以包括下包覆層(未示出)和上包覆層(未示出)，其中下包覆層至少部分地在波導部分305(1-2)下方的區(qū)域315中形成，上包覆層至少部分地在波導部分305(1-2)上方的區(qū)域320中形成。在一個實施例中，上包覆層和下包覆層的折射率不相同。例如，上包覆層的折射率可以大約為1.4448，而下包覆層的折射率可以大約為1.4451。
在包覆層310中切割出溝槽330，從而使得波導部分305(1-2)在溝槽330附近終止。但是，在可選實施例中，波導部分305(1-2)可以不在溝槽330附近終止。例如，盡管波導部分305(1-2)終止在與溝槽330間隔一段距離的位置，但是波導部分305(1-2)的一部分還是可以靠近溝槽330。在一個實施例中，溝槽330被切割，從而使得波導部分305(1-2)中傳播的信號在溝槽330橫向邊緣350(1-2)所引起的漸逝場(evanescent field)幅度小于峰值的-40dB。但是，溝槽330的精確位置和在橫向邊緣350(1-2)處的期望漸逝場幅度是設計選擇方面的問題。此外，雖然圖3中所示的溝槽330是矩形的，但是溝槽330的幾何形狀是設計選擇方面的問題，可采用多種幾何學橫截面結(jié)構(gòu)中的任何一種，甚至可以在沿著其長度的橫截面中變化。
圖4示出使用例如圖1A和圖1B中所示的動態(tài)增益平坦化濾波器100的過濾光學信號的典型方法的一個實施例。方法的所示實施例包括接收(在400)至少一個輸入光學信號。然后利用該至少一個輸入光學信號形成(在410)第一和第二光學信號。例如，圖1A和圖1B中所示的光耦合器110可以利用該輸入光學信號形成兩個信號分量 和 如上文已經(jīng)詳細說明的那樣，利用多個光電相位調(diào)節(jié)器，諸如圖1A和圖1B中所示的光電相位調(diào)節(jié)器140，可以修正(在420)第一光學信號的至少一部分。然后可以通過將第一光學信號，包括第一光學信號的該至少一個被修正部分，與第二光學信號結(jié)合，形成(在430)輸出光學信號。
如上文已經(jīng)討論的那樣，通過使用包括光電相位調(diào)節(jié)器140的動態(tài)增益平坦化濾波器100的一個或多個實施例，動態(tài)增益平坦化濾波器100的準確度，細度和控制可以相對于例如熱光相位控制器有所提高。例如，在單半導體基片上形成的動態(tài)增益平坦化濾波器100中，可以包括更多光電相位調(diào)節(jié)器140。還可以增加光電相位調(diào)節(jié)器140的相位表示范圍，而不必須要求設備的功率損耗的相應增加。在動態(tài)增益平坦化濾波器100中傳播的信號的規(guī)范正交模式的偏振無關(guān)性也可以得到改進。
此外，通過增加適于用于存取網(wǎng)絡和城域網(wǎng)、以及傳輸干線中的信令范型的復雜性，至少部分地推動自適應濾波器部件，諸如可變透射率裝置100的進一步發(fā)展?？梢灶A料到，本發(fā)明，可能與其它可預見和不可預見的發(fā)展相結(jié)合，可以允許這些應用的更廣大的范圍。特別地，較大的細度和更低的功率需求可有利于該方法應用于存取網(wǎng)絡和城域網(wǎng)，以及傳輸干線中的高功能組件中。
權(quán)利要求
1.一種過濾光學信號的方法，包括接收至少一個輸入光學信號；利用所述至少一個輸入光學信號形成第一和第二光學信號；利用多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器修正所述第一光學信號的至少一部分；以及通過將所述第一光學信號，包括所述第一光學信號的被修正的至少一部分，與所述第二光學信號結(jié)合，形成輸出光學信號。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成第一和第二光學信號包括利用光耦合器形成所述第一和第二光學信號。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述形成第一和第二光學信號包括分別向第一和第二波導提供所述第一和第二光學信號。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其中所述分別向第一和第二波導提供第一和第二光學信號包括向具有大致相同光程長度的第一和第二波導提供所述第一和第二光學信號。
5.根據(jù)權(quán)利要求1到4中任一條所述的方法，其中所述利用多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器修正第一光學信號的至少一部分包括使用光分路器分解所述輸入光學信號。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述分解輸入光學信號包括將所述輸入光學信號分解為多個波段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其中所述修正第一光學信號的至少一部分包括向所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器提供所述被分解的輸入光學信號。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其中所述修正第一光學信號的至少一部分包括利用所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的至少一個，向所述被分解的輸入光學信號中的至少一部分引入至少一個相移。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的方法，其中所述修正第一光學信號的至少一部分包括多路復用所述被分解的輸入光學信號，包括所述第一光學信號的所述被修正的至少一部分。
10.根據(jù)權(quán)利要求1到9中任一條所述的方法，其中所述形成輸出光學信號包括利用光耦合器，將所述第一光學信號，包括所述第一光學信號的所述被修正的至少一部分，與所述第二光學信號結(jié)合。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其中所述利用多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器修正第一光學信號的至少一部分包括向所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的至少一個提供所述第一光學信號的所述至少一部分，并且向所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的所述至少一個提供所述第一光學信號的至少一個反射部分。
12.一種裝置，包括光分路器；多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器，其光學耦合到所述光分路器上；以及與所述多個光電相位調(diào)節(jié)器耦合的控制單元。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述光分路器、所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器、以及所述控制單元在平面波導臺上形成。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的裝置，其中所述平面波導臺是聚合物、硅沉積二氧化硅、或半導體波導臺中的至少一種。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置，其中所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的每一個包括第一光學傳輸介質(zhì)；第二光學傳輸介質(zhì)；設置在所述第一和第二光學傳輸介質(zhì)附近的溝槽，所述溝槽用于容納光電活性元件；以及與所述溝槽靠近設置的至少一個電極，所述至少一個電極用于在所述溝槽內(nèi)提供至少一部分可變電場。
16.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述溝槽具有至少一個彎曲邊緣。
17.根據(jù)權(quán)利要求15所述的裝置，其中所述第一光學傳輸介質(zhì)是波導。
18.根據(jù)權(quán)利要求15到17中任一條所述的裝置，其中所述第二光學傳輸介質(zhì)是波導。
19.根據(jù)權(quán)利要求15到18中任一條所述的裝置，其中所述光電活性元件是液晶和聚合物分散液晶中的至少一種。
20.根據(jù)權(quán)利要求12到19中任一條所述的裝置，其中所述控制單元能夠為所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的至少一個提供至少一個指示期望的相位變化的信號。
21.根據(jù)權(quán)利要求12到19中任一條所述的裝置，其中所述光分路器用于將多個選定頻帶中的光提供給相應的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器。
22.根據(jù)權(quán)利要求21所述的裝置，其中所述光分路器用于從所述相應的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中接收所述多個選定頻帶中的光。
23.根據(jù)權(quán)利要求12到22中任一條所述的裝置，還包括光學耦合到所述多個光電相位調(diào)節(jié)器上的光復用器。
24.根據(jù)權(quán)利要求23所述的裝置，其中所述光復用器用于組合將在所述多個選定頻帶中接收的光。
25.根據(jù)權(quán)利要求24所述的裝置，其中所述光分路器和所述光復用器是單個設備。
26.根據(jù)權(quán)利要求12到25中任一條所述的裝置，還包括光學耦合到所述多個光電相位調(diào)節(jié)器上的鏡。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的裝置，還包括設置在所述鏡附近、在所述鏡與所述多個光電相位調(diào)節(jié)器之間的波片。
28.一種光電可調(diào)式濾光器，包括第一光學傳輸介質(zhì)；第二光學傳輸介質(zhì)；第一光耦合器，用于耦合所述第一光學傳輸介質(zhì)和第二光學傳輸介質(zhì)的部分；與所述第二光學傳輸介質(zhì)耦合的光分路器；與所述光分路器光學耦合的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器；與所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器光學耦合的光復用器；與所述光復用器光學耦合的第三光學傳輸介質(zhì)，以及第二光耦合器，用于耦合所述第二光學傳輸介質(zhì)和所述第三光學傳輸介質(zhì)的部分。
29.根據(jù)權(quán)利要求28所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述第一、第二以及第三光學傳輸介質(zhì)是波導。
30.根據(jù)權(quán)利要求28或29所述的光電可調(diào)式濾光器，其中干涉計在平面波導臺上形成。
31.根據(jù)權(quán)利要求30所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述平面波導臺是聚合物、硅沉積二氧化硅、或半導體波導臺中的至少一種。
32.根據(jù)權(quán)利要求28到31中任一條所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的每一個包括光學耦合到所述光分路器上的第一波導；光學耦合到所述光復用器上的第二波導；設置在所述第一和第二波導附近的溝槽，所述溝槽用于容納光電活性元件；以及與所述溝槽靠近設置的至少一個電極，所述至少一個電極用于在所述溝槽內(nèi)提供至少一部分可變電場。
33.根據(jù)權(quán)利要求32所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述光電活性元件是液晶和聚合物分散液晶中的至少一種。
34.根據(jù)權(quán)利要求28到33中任一條所述的光電可調(diào)式濾光器，還包括耦合到所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器的控制單元。
35.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述控制單元能夠為所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的至少一個提供指示至少一個選定相位變化的至少一個信號。
36.根據(jù)權(quán)利要求34所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述控制單元能夠提供指示所述至少一個選定相位變化的所述至少一個信號，從而使得所述干涉計產(chǎn)生被過濾的傳遞函數(shù)。
37.一種光電可調(diào)式濾光器，包括第一光學傳輸介質(zhì)；第二光學傳輸介質(zhì)；第一光耦合器，用于耦合所述第一光學傳輸介質(zhì)和所述第二光學傳輸介質(zhì)的部分；與所述第二光學傳輸介質(zhì)耦合的光分路器；光學耦合到所述光分路器的多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器；耦合到所述多個光電相位調(diào)節(jié)器的控制單元；以及光學耦合到所述多個光電相位調(diào)節(jié)器的鏡。
38.根據(jù)權(quán)利要求37所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述第一和第二光學傳輸介質(zhì)是波導。
39.根據(jù)權(quán)利要求37所述的光電可調(diào)式濾光器，其中干涉計在平面波導臺上形成。
40.根據(jù)權(quán)利要求39所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述平面波導臺是聚合物、硅沉積二氧化硅、或半導體波導臺中的至少一種。
41.根據(jù)權(quán)利要求37到40中任一條所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的每一個包括光學耦合到所述光分路器上的第一波導；光學耦合到所述光復用器上的第二波導；設置在所述第一和第二波導附近的溝槽，所述溝槽用于容納光電活性元件；以及與所述溝槽靠近設置的至少一個電極，所述至少一個電極用于在所述溝槽內(nèi)提供至少一部分可變電場。
42.根據(jù)權(quán)利要求41所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述光電活性元件是液晶和聚合物分散液晶中的至少一種。
43.根據(jù)權(quán)利要求37到42中任一條所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述控制單元能夠為所述多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器中的至少一個提供指示至少一個選定相位變化的至少一個信號。
44.根據(jù)權(quán)利要求43所述的光電可調(diào)式濾光器，其中所述控制單元能夠提供指示所述至少一個選定相位變化的所述至少一個信號，從而使得所述干涉計產(chǎn)生被過濾的傳遞函數(shù)。
45.如這里參照附圖所充分說明的、根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法。
46.如這里參照附圖所充分說明的、根據(jù)權(quán)利要求12所述的裝置。
全文摘要
本發(fā)明提供一種用于過濾光學信號的方法和裝置。該方法包括接收至少一個輸入光學信號，利用該至少一個輸入光學信號來形成第一和第二光學信號，然后利用多個非波導光電相位調(diào)節(jié)器來修正至少一部分第一光學信號。該方法還包括通過將所述第一光學信號，包括所述第一光學信號的至少一個修正部分，與所述第二光學信號結(jié)合，形成輸出光學信號。
文檔編號G02F1/01GK1826747SQ200480020675
公開日2006年8月30日 申請日期2004年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月17日
發(fā)明者特里·V.·克拉普 申請人:陶氏康寧公司