CN113703241B - Lcos调节方法,光器件以及可重构光分插复用器 - Google Patents
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Abstract
本申请实施例公开了一种LCOS调节方法,应用于光通信领域。本申请的LCOS调节方法包括:调节第一区域上光栅的灰度分布的交界线,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线,第一区域为LCOS的K×H个区域中的一个区域,K为大于0的整数,H为大于1的整数,LCOS加载有光栅的灰度分布,第一区域为第一光信号形成第一光斑的区域,第一区域用于对第一光信号进行重定向。其中,光栅的交界线会产生串扰,通过调节第一区域的光栅的交界线,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线,因此可以减少串扰。
Description
技术领域
本申请涉及光通信领域,尤其涉及液晶覆硅(liquid crystal on silicon,LCOS)调节方法,光器件以及可重构光分插复用器。
背景技术
LCOS是一种基于反射模式,尺寸非常小的矩阵液晶器件。这种矩阵液晶器件采用互补金属氧化物半导体(complementary metal oxide semiconductor,CMOS)技术在硅芯片上加工制作而成。
在波长选择开关(wavelength selective switch,WSS),或动态增益平坦滤波器(dynamic gain flatness filter,DGFF)等利用相位调节光信号的光器件中,通常会包含LCOS。LCOS的工作原理是通过在LCOS的不同像素点(pixel)上加载不同的电压,由于液晶的双折射效应,不同的电压将对应不同的相位延迟量,从而可以形成一个类似于光栅的结构。通过在LCOS的像素点上沿Y方向施加周期性的电压,可以形成如图1所示的光栅。如图1所示,图1包括光栅主视图101,光栅左视图102。周期光栅103为光栅的一个周期。周期光栅103与Y轴存在相位。垂直于Y轴的光束104照射到闪耀光栅后,因为闪耀光栅存在相位,光束104将会以与射入角度不同的角度反射回去,形成反射光束105。也可以理解为,光束104在Y轴方向上产生了偏转。
在实际应用中,LCOS形成的光栅会产生与反射光束105不同方向的反射光束,产生串扰。
发明内容
本申请提供了一种LCOS调节方法,光器件以及可重构光分插复用器,可以减少串扰。
本申请第一方面提供了一种LCOS调节方法,包括:控制器调节第一区域的光栅的灰度分布的交界线,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。光栅的灰度分布的交界线是指不同周期光栅在端口方向上的交界线,以下简称光栅的交界线。在LCOS的端口方向上,一个周期光栅与相邻的两个周期光栅之间具有2条交界线。调节光栅的交界线是指在第一区域中,部分或全部光栅的交界线在端口方向发生了偏移。在LCOS中,加载有光栅的灰度分布。具体的实现方式,可以通过在LCOS的不同像素点(pixel)上加载不同的电压,由于液晶的双折射效应,不同的电压将对应不同的相位延迟量,从而可以形成一个类似于光栅的结构。LCOS包括K×H个区域,K指向LCOS的端口方向,K为大于0的整数,H指向LCOS的波长方向,H为大于1的整数。其中,第一区域为K×H个区域中的一个区域。第一光信号入射到LCOS的第一区域后,第一区域用于对第一光信号进行重定向,例如反射或透射,并且会在第一区域形成第一光斑。在LCOS的波长方向,不同的区域可以有不同的光栅的灰度分布。因为H为大于1的整数,因此在LCOS的波长方向,最少有2个区域。
其中,光栅的交界线会产生串扰。本申请第一方面通过控制器调节第一区域的光栅的交界线,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线,因此可以减少串扰。
基于本申请第一方面,在本申请第一方面的第一种实施方式中,在调节第一区域的光栅的交界线之前,控制器先获取第一光信号的第一强度数值,第一强度数值为重定向后的第一光信号的功率。在调节第一区域的光栅的交界线之后,控制器再获取第一光信号的第二强度数值,第二强度数值为重定向后的第一光信号的功率。若第二强度数值大于第一强度数值,则第一光斑覆盖了尽量少的光栅的交界线。其中,第一强度数值可以是目标强度数值或者串扰强度数值。目标强度数值是指第一光信号从目标输出端口输出的第一光信号的功率,串扰强度数值是指第一光信号从非目标输出端口输出的第一光信号的功率的负值。目标输出端口是指期望第一光信号输出的端口,非目标输出端口是指第一光信号产生串扰的端口。目标输出端口输出的第一光信号的功率一般大于非目标输出端口输出的第一光信号的功率。
判断第一光斑是否覆盖尽量少的光栅的交界线,需要在LCOS中安装定位传感器,获取第一光斑在端口方向的起点位置和终点位置,并需要计算在起点位置和终点位置之间,光栅的交界线的数量。相比于上述技术手段,通过第一光信号的强度数值来判断第一光斑是否覆盖尽量少的光栅的交界线更为简单,且减少成本。其中,第一光信号的强度数值可以通过强度传感器来测量,相比于定位传感器,强度传感器的实现更为简单。并且,强度传感器无需安装于LCOS上,因此可以实现一个强度传感器对多个LCOS的测量,减少成本。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式,在本申请第一方面的第二种实施方式中,控制器调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑的中心线与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,A为第一光斑的半高宽。其中,第一光斑的中心线是第一光斑垂直于端口方向的中心线。第一光信号入射到LCOS,在端口方向,第一光信号的能量会沿一条直线对称分布,这条直线就是第一光斑的中心线。第一光斑的中心线会落在第一区域的某个周期光栅内,一个周期光栅的灰度分布的中心线是指该周期光栅在端口方向等于(X+Y)/2的位置,X为该周期光栅的最小相位的位置,Y为该周期光栅的最大相位的位置。其中,光栅的交界线会产生串扰,通过控制器调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑的中心线与一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,因此可以降低串扰。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第三种实施方式中,控制器通过沿LCOS端口方向平移第一区域的光栅的灰度分布来实现调节光栅的交界线。平移光栅的灰度分布是指在不改变周期光栅的周期的情况下,使周期光栅不同的相位沿端口方向发生相同的偏移。在采用平移光栅的灰度分布的方式时,在第一区域中,全部光栅的交界线在端口方向发生偏移。通过平移光栅的灰度分布,第一光信号的重定向角度不会发生改变,即与第一区域相对应的目标输出端口不会发生改变。第一光信号的重定向角度是指重定向前的第一光信号和重定向后的第一光信号的角度。通过平移光栅的灰度分布,可以在不改变目标输出端口的情况下,实现调节光栅的交界线,并且平移光栅可以通过程序中的一个系数来实现,因此可以降低调节光栅的交界线的难度。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第四种实施方式中,控制器可以调节第一区域的光栅的灰度分布的周期,控制器还可以调节第一区域的光栅的灰度分布的最大相位,以使得所述第一光信号的重定向角度不变。为了方便描述,光栅的灰度分布的周期简称光栅的周期,光栅的灰度分布的最大相位简称光栅的最大相位。其中,控制器通过调节第一区域的光栅的周期和最大相位来实现调节光栅的交界线,不仅可以保持第一光信号的重定向角度不变,在第一周期小于第二周期的情况下,还可以进一步减少目标数量,在第一周期大于第二周期的情况下,还可以降低第一光信号的敏感度。其中,目标数量为第一光斑覆盖的光栅的交界线的数量。第一周期为控制器调节第一区域的光栅的周期之前,第一区域的光栅的周期。第二周期为控制器调节第一区域的光栅的周期之后,第一区域的光栅的周期。第一光信号形成的第一光斑覆盖越少周期的光栅,第一光信号越敏感,从目标输出端口输出的第一光信号的功率越容易上下波动。特别地,在第一周期小于第二周期的情况下,会提高第一光信号的敏感度。但是通过调节光栅的交界线,可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率保持较优值。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第四种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第五种实施方式中,若第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑与第一区域的一个周期光栅相匹配。相匹配是指使第一光斑与第一区域的一个周期光栅尽量重合。若第一光斑的高度小于第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑在第一区域的一个周期光栅内。
基于本申请第一方面的第一种实施方式至第五种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第六种实施方式中,在控制器获取第二强度数值之后,控制器调节第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数,获取第三强度数值。其中,第一强度数值为重定向后的第一光信号的功率,第三强度数值是在调节第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数之后获得的,第三强度数值大于第二强度数值,光栅的灰度分布的形貌系数简称光栅的形貌系数。第三强度数值也可以是目标强度数值或者串扰强度数值,若第二强度数值为目标强度数值,则第三强度数值为目标强度数值;若第二强度数值为串扰强度数值,则第三强度数值为串扰强度数值。通过改变光栅的形貌系数,可以进一步减少串扰。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第六种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第七种实施方式中,控制器还调节第二区域的光栅的交界线,以使得第二光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第二区域为LCOS的K×H个区域中的一个区域,第二区域为第二光信号形成第二光斑的区域,第二区域可对第二光信号进行重定向。第二光斑的中心线和第一光斑的中心线不同,即第一区域和第二区域在端口方向上,属于不同的区域,K为大于1的整数,第一光信号和第二光信号属于不同的输入端口的输入光信号。在拥有多个输入端口的情况下,不同的输入光信号在端口方向不同的位置分别沿波长方向展开。相比于单个输入端口的LCOS(即K等于1时),多个输入端口的LCOS(即K大于1时)在端口方向上的高度并不会按照输入端口的数量成倍增长,甚至有可能在端口方向上保持高度不变。因此为了不同输入端口的输入光信号互不干涉,需要减小第一光信号在端口方向上的高度,具体体现为降低第一光斑在端口方向上的高度。降低第一光斑在端口方向上的高度,会使得第一光斑覆盖的光栅的周期更少,即会让第一光信号更敏感。在第一光信号更敏感的情况下,从目标输出端口输出的第一光信号的功率越容易上下波动,通过调节光栅的交界线,可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率趋于稳定,即降低第一光信号的敏感度。特别地,因为通过调节光栅的交界线,使得第一光斑覆盖了更少的光栅的交界线,因此可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率保持较优值。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第七种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第八种实施方式中,控制器还调节第三区域的光栅的交界线,以使得第三光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第三区域为LCOS的K×H个区域中的一个区域,第三区域为第三光信号形成第三光斑的区域,第三区域可对第三光信号进行重定向。第三光斑的中心线和第一光斑的中心线相同,即第一光信号和第三光信号属于相同的输入端口的输入光信号,第一光信号和第三光信号的波长范围不同。在波长方向有多个区域的情况下,第一区域和第三区域可以单独调节光栅的交界线,使得对第一区域或第三区域的调节互不影响。
基于本申请第一方面,或第一方面的第一种实施方式至第八种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第一方面的第九种实施方式中,第一光斑为平顶光斑。平顶光斑在端口方向上的能量分布较为平均,因此,平顶光斑需要注重整个光斑覆盖的光栅的交界线的数量。
本申请第二方面提供了一种光器件。光器件包括第一输入端口,第一输出端口,色散元件和LCOS。第一输入端口用于将第一入射光信号入射到色散元件。色散元件用于将第一入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第一光信号组,并将第一光信号组传输至LCOS,在LCOS中,加载有光栅的灰度分布。具体的实现方式,可以通过在LCOS的不同像素点上加载不同的电压,由于液晶的双折射效应,不同的电压将对应不同的相位延迟量,从而可以形成一个类似于光栅的结构。LCOS包括K×H个区域,K指向LCOS的端口方向,K为大于0的整数,H指向LCOS的波长方向,H为大于1的整数。其中,K×H个区域中的第一区域为第一光信号形成第一光斑的区域,第一光信号属于第一光信号组。第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。LCOS用于对第一光信号进行重定向,将重定向后的第一光信号传输至第一输出端口。
其中,光栅的交界线会产生串扰。LCOS中的第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线,因此包括该LCOS的光器件可以减少串扰。
基于本申请第二方面,在本申请第二方面的第一种实施方式中,当满足以下条件时,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线:第二强度数值大于第一强度数值。其中,第一强度数值为第一区域的光栅的交界线被配置前,经过第一输出端口的第一光信号的功率。第二强度数值为第一区域的光栅的交界线被配置后,经过第一输出端口的第一光信号的功率。第一强度数值可以是目标强度数值或者串扰强度数值。当第一输出端口为目标输出端口时,第一强度数值为目标强度数值。当第一输出端口为非目标输出端口时,第一强度数值为串扰强度数值。目标输出端口是指期望第一光信号输出的端口,非目标输出端口是指第一光信号产生串扰的端口。目标输出端口输出的第一光信号的功率一般大于非目标输出端口输出的第一光信号的功率。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式,在本申请第二方面的第二种实施方式中,第一区域的光栅的交界线被配置,使得第一光斑的中心线与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,A为第一光斑的半高宽。其中,第一光斑的中心线是第一光斑在端口方向的中心线。第一光信号入射到LCOS,在端口方向,第一光信号的能量会沿一条直线对称分布,这条直线就是第一光斑的中心线。第一光斑的中心线会落在第一区域的某个周期光栅内,一个周期光栅的灰度分布的中心线是指该周期光栅在端口方向等于(X+Y)/2的位置,X为该周期光栅的最小相位的位置,Y为该周期光栅的最大相位的位置。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第三种实施方式中,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线为,对第一区域的光栅的灰度分布沿端口方向进行平移后得到的。平移光栅的灰度分布是指在不改变周期光栅的周期的情况下,使周期光栅不同的相位沿端口方向发生相同的偏移。通过平移光栅的灰度分布,第一光信号的重定向角度不会发生改变,即与第一区域相对应的目标输出端口不会发生改变。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第二种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第四种实施方式中,在第一光信号的重定向角度不变的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第一光信号的重定向角度不变的情况为,对第一区域的光栅的周期和最大相位进行调节后得到的。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第四种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第五种实施方式中,若第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则在第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布相匹配的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。若第一光斑的高度小于第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则在第一光斑在第一区域的一个周期光栅的灰度分布内的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。
基于本申请第二方面的第一种实施方式至第五种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第六种实施方式中,第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置,以使得第三强度数值大于第二强度数值。第二强度数值为第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置前,第一输出端口的光信号的功率。第三强度数值为第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置后,第一输出端口的光信号的功率。光栅的灰度分布的形貌系数简称光栅的形貌系数。第三强度数值也可以是目标强度数值或者串扰强度数值,若第二强度数值为目标强度数值,则第三强度数值为目标强度数值;若第二强度数值为串扰强度数值,则第三强度数值为串扰强度数值。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第六种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第七种实施方式中,光器件还包括第二输入端口。第二输入端口用于将第二入射光信号入射到色散元件。色散元件还用于将第二入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第二光信号组,并将第二光信号组传输至LCOS,其中,K×H个区域中的第二区域为第二光信号形成第二光斑的区域。第二光信号属于第二光信号组。第二光斑的中心线与第一光斑的中心线不同,即第一区域和第二区域在端口方向上,属于不同的区域,K为大于1的整数。第二区域的光栅的交界线被配置,以使得第二光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。LCOS还用于对第二光信号进行重定向。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第七种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第八种实施方式中,K×H个区域中的第三区域为第三光信号形成第三光斑的区域,第三光信号属于第一光信号组,第三光斑的中心线与第一光斑的中心线相同,第一光信号和第三光信号的波长范围不同。第三区域的光栅的交界线被配置,以使得第三光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。LCOS还用于对第三光信号进行重定向。
基于本申请第二方面,或第二方面的第一种实施方式至第八种实施方式中的任意一种实施方式,在本申请第二方面的第九种实施方式中,第一光斑为平顶光斑。
对于本申请第二方面的有益效果的相关描述,可以参考前述第一方面的相关描述。
本申请第三方面提供了一种可重构光分插复用器(reconfigurable opticaladd-drop multiplexer,ROADM)。
可重构光分插复用器包括:分波模块和合波模块。分波模块用于向站点下载第一光波长信号。合波模块用于接收站点上载的第二光波长信号。其中,分波模块和/或合波模块为前述第二方面或第二方面任意一种实施方式所述的光器件,光器件为波长选择开关。
本申请第四方面提供了一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有指令,所述指令在计算机上执行时,使得所述计算机执行如第一方面或第一方面任意一种实施方式所述的方法。
本申请第五方面提供了一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在计算机上执行时,使得所述计算机执行如第一方面或第一方面任意一种实施方式所述的方法。
附图说明
图1为LCOS形成的光栅的灰度分布的一个结构示意图;
图2为LCOS形成的光栅的灰度分布的另一个结构示意图;
图3为WSS的一个结构示意图;
图4为DGFF或WE的一个结构示意图;
图5为本申请实施例中调节前的第一区域的光栅的灰度分布的一个结构示意图;
图6为本申请实施例中LCOS调节方法的一个流程示意图;
图7为本申请实施例中LCOS不同区域与端口的关联示意图;
图8为本申请实施例中调节后的第一区域的光栅的灰度分布的一个结构示意图;
图9为本申请实施例中不同平移量下的光栅的灰度分布示意图;
图10为本申请实施例中调节后的第一区域的光栅的灰度分布的另一个结构示意图;
图11为本申请实施例中调节形貌系数时光栅的灰度分布示意图;
图12为本申请实施例中K为2时,不同区域的划分示意图;
图13为本申请实施例中平顶光斑的能量分布示意图;
图14为本申请实施例中可重构光分插复用器的一个结构示意图。
具体实施方式
本申请实施例提供了一种LCOS调节方法,光器件以及可重构光分插复用器,应用于光通信领域,可以减少串扰。
LCOS包括许多像素点,在像素点上施加不同的电压可以形成不同的相位延迟,当在一系列连续的像素点上加载梯度电压时,即可模拟物理光栅的衍射效果,形成光栅的灰度分布。光栅的灰度分布也称相位分布。光栅的灰度分布包括梯度电压与像素点的对应关系。形象的说,光栅的灰度分布包括光栅的周期,光栅的周期的起始点,以及光栅的最大相位。其中,光栅的周期的起始点可以理解为施加梯度电压的像素点的起始点。光栅的交界线可以指光栅周期的起始点,也可以指光栅的最大相位。关于光栅的交界线,在后文中有详细的说明。光栅的最大相位一般对应施加最大电压或最小电压的像素点。光栅的周期是指梯度电压的周期。例如沿端口方向包括100个像素点,从第1个像素点到第10个像素点,施加的电压值分别为0.1mV到1mV,从第11个像素点到第20个像素点,施加的电压值分别为0.1mV到1mV,依次类推,直到第100个像素点。光栅的灰度分布包括第1个像素点到第10个像素点的高度(光栅的周期),第10个像素点的位置或第11个像素点的位置(光栅的交界线),施加1mV电压时像素点等效的相位(光栅的最大相位)。光栅的周期和光栅的最大相位共同作用,决定光栅的倾斜角度。当入射光信号入射到加载了梯度电压的LCOS上时,LCOS相当于一个倾斜放置的反射镜,或者透镜,入射光信号因此会发生反射或者透射。不管入射光信号是发生反射或者透射,入射光信号的角度都会发生偏转,即LCOS对入射光信号进行了重定向。将LCOS划分为不同的区域,若在不同的区域施加相同的梯度电压,则可以认为不同区域的倾斜角度相同,入射光信号的重定向角度相同;若在不同的区域施加不同的梯度电压,则可以认为不同区域的倾斜角度不同,入射光信号的重定向角度不同。
在像素点上加载梯度电压时,在施加最大电压的像素点和施加最小电压的像素点之间,会形成相位差。又因为像素点之间存在一定距离,那么就会在光栅的交界线处,产生串扰。如图2所示,图2为LCOS形成的光栅的灰度分布的一个结构示意图。图2包括光栅主视图和光栅左视图。第一光斑210,第三光斑209,第四光斑211为光信号入射到LCOS上形成的。一个周期光栅203包括第一光栅区域206和第二光栅区域207。第一光栅区域206的倾斜角度是根据施加的电压梯度形成的,第二光栅区域207的倾斜角度是根据施加的最大电压和最小电压形成。因为LCOS中每个像素点可以根据施加的电压改变的相位在一定范围,因此不可避免的会出现最大相位和最小相位之间跳变的交界线,即光栅的灰度分布的交界线(可以简称光栅的交界线)。本申请中,光栅的交界线可以指第二光栅区域207。在不体现第二光栅区域207的画法中,光栅的交界线也可以理解为图1中的交界线106。当光信号204入射到第一光栅区域206时,反射的光信号205与光信号204之间的角度为第一重定向角度。当光信号204入射到第二光栅区域207时,反射的光信号与光信号204之间的角度为第二重定向角度。第一重定向角度与第二重定向角度不同,产生第二重定向角度的反射光信号就是串扰。
本申请中的LCOS调节方法通过调节施加梯度电压的像素点的起始点位置,从而移动光栅的交界线,以使得光信号形成的光斑覆盖尽可能少的光栅的交界线,从而降低串扰。本申请中的LCOS调节方法可以对包括LCOS的光器件进行调节,例如WSS,DGFF,WB等。
WSS可以把多波长的光信号,按照波长切换到不同的端口,实现通信节点的波长调度。如图3所示,图3为WSS的一个结构示意图。WSS包含多个端口301,作为入射光信号的输入与输出。入射光信号从输入端口进入WSS后,需要先经过晶体或者偏振分束器302(polarization beam splitter,PBS)分离为两个偏振态正交的光束,然后旋转其中的一束光的偏振态,使两束光的偏转态与LCOS306工作偏振态对准。若使用偏振无关的LCOS306,则不需要晶体或者偏振分束器302。偏振转换后的入射光信号经过透镜304入射到周期光栅305上,周期光栅305是一个色散元件,周期光栅305用于将入射光信号分解为具有不同波长的光信号,并将光信号传输至LCOS306。LCOS306中形成的光栅与周期光栅305并不相同,周期光栅305是物理实体,LCOS306中形成的光栅是等效光栅。不同波长的光信号从周期光栅305以不同角度射出,经过透镜304后入射至LCOS306的不同区域。通过调节LCOS306的不同区域的光栅的灰度分布,就可以控制相对应的波长实现在波长方向307垂直的端口方向308上的角度偏转,角度偏转后的光信号入射到傅里叶透镜303,傅里叶透镜303对光信号进行位置偏移,位置偏移后的光信号耦合到特定的输出端口。控制LCOS306一个区域的光栅的灰度分布,就可以实现入射到该区域的光信号从不同的输出端口输出。
DGFF可以实现对某些波长的衰减。WB可以实现对某些波长阻断。如图4所示,图4为DGFF或WE的一个结构示意图。入射光信号从端口401输入到DGFF或WE中,经过透镜402准直,入射到色散元件403上,色散元件403用于将入射光信号分解为具有不同波长的光信号。不同波长的光信号,以不同的角度从色散元件403射出,经过透镜404后聚焦到LCOS405沿波长方向406的不同区域上,LCOS405对光信号进行反射,反射后的光信号返回端口401。控制LCOS405不同区域的光栅的灰度分布,可以使光信号的偏转角度发生变化,使其反射的路径偏离入射的路径,则输出的光信号会产生衰减,偏离越大则衰减越大。控制不同波长对应的不同区域的光栅的灰度分布,就可以实现衰减的调节,产生滤波曲线,此为DGFF的原理。如果控制某些波长对应的区域的光栅的灰度分布,使得光信号衰减极大,相当于把某些波长阻断;如果控制某些波长对应的区域的光栅的灰度分布,使得光信号衰减极小,使得某些波长不衰减,相当于某些波长通过。
应当确定的是,上述WSS,DGFF或WE的结构示意图只是一个示例,本领域技术人员可以根据相关知识对其进行修改。例如WE的输出端口和输入端口并不是一个端口,不需要透镜402对入射光信号进行准直等。在光器件包括LCOS,LCOS原理相同的情况下,使用本申请公开的LCOS调节方法对其进行调节,都应当属于本申请的保护范围。为了说明本申请提供的LCOS调节方法,下面将以WSS为例,对其进行详细描述。本申请中的LCOS调节方法涉及光栅的灰度分布,因此将以图2中的第一区域201为例进行说明。如图5所示,图5为本申请实施例中调节前的第一区域201形成的光栅的灰度分布的结构示意图。图5包括第一区域201的主视图和左视图。示例性地,本申请实施例所涉及附图中的以虚线标识的特征或内容可理解为实施例可选的操作或可选的结构。
请参阅图6,图6为本申请实施例中LCOS调节方法的一个流程示意图。
在步骤601中,控制器获取第一光信号的第一强度数值。
第一强度数值为经过LCOS中第一区域反射得到的第一光信号的功率。在LCOS中,加载有光栅的灰度分布。LCOS包括K×H个区域,K指向LCOS的端口方向,K为大于0的整数,H指向LCOS的波长方向,H为大于1的整数。本申请实施例中,将以K为1,H为3为例进行说明。请参阅图2,LCOS包括第一区域201,第三区域202,和第四区域208。
请参阅图3,从端口301输入的第一入射光信号,经过色散元件305,色散元件305将第一入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第一光信号组,并将所述第一光信号组传输至LCOS306。第一光信号组包括第一光信号,第三光信号和第四光信号,不同光信号之间的波长不同。第一光信号入射到第一区域201,第三光信号入射到第三区域202,第四光信号入射到第四区域208。
根据前述关于WSS的描述可知,控制LCOS306一个区域的光栅的灰度分布,就可以实现入射到该区域的光信号从不同的输出端口输出。在本申请实施例中,将举例说明LCOS中的区域与端口间的关联关系。请参阅图7,图7为本申请实施例中LCOS不同区域与端口的关联示意图。第一区域201的目标输出端口为第一端口701,第三区域202的目标输出端口为第三端口703,第四区域208的目标输出端口为第四端口704,第四端口704还作为本申请实施例中的输入端口,第二端口702未与LCOS的区域相关联。第一光信号的目标输出端口和第三光信号的目标输出端口可以是同一个端口,例如都是第一端口701。本申请实施例中第一端口701与第一区域关联,第三端口703与第三区域关联只是为了举例说明。
第一强度数值可以是目标强度数值或者串扰强度数值。目标强度数值是指第一光信号从目标输出端口输出的第一光信号的功率,串扰强度数值是指第一光信号从非目标输出端口输出的第一光信号的功率的负值。目标输出端口是指期望第一光信号输出的端口,非目标输出端口是指第一光信号产生串扰的端口。目标输出端口输出的第一光信号的功率一般大于非目标输出端口输出的第一光信号的功率。在本申请实施例中,第一端口701是第一光信号的目标输出端口,第二端口702至第八端口是第一光信号的非目标输出端口。
在步骤602中,控制器调节第一区域的光栅的交界线。
控制器调节第一区域施加梯度电压的像素点的起始点位置,从而移动光栅的交界线,即调节第一区域的光栅的交界线。控制器既可以通过平移的方式来调节第一区域的光栅的交界线,控制器也可以通过调节第一区域的光栅的周期和最大相位来调节光栅的交界线,下面将对这两种方式进行详细描述。
平移是指平移光栅的灰度分布,因为不改变光栅的周期和最大相位,只是移动光栅的交界线,因此产生类似平移的效果。如图8所示,图8为本申请实施例中调节后的第一区域201形成的光栅的灰度分布的一个结构示意图。在图8中,光栅的交界线在端口方向的坐标分别为14,34,54。在调节前的图5中,光栅的交界线在端口方向的坐标分别为0,20,40,60。因此,可以理解为图5中的光栅的灰度分布整体向下平移了6,或者理解为图5中的光栅的灰度分布整体向上平移了14。在采用平移光栅的灰度分布的方式时,在第一区域中,全部光栅的交界线在端口方向发生偏移。通过平移光栅的灰度分布,第一光信号的重定向角度不会发生改变,即与第一区域相对应的目标输出端口不会发生改变,第一光信号的目标输出端口仍然是第一端口701。相比于调节前,第一光斑210覆盖了4个周期光栅,3个交界线,在调节后,第一光斑210覆盖了3个周期光栅,2个交界线。
LCOS计算光栅位置时,可以基于光栅公式:
Y=X+move;
其中Y为光栅的灰度分布的相位,X为端口方向的坐标,move为平移光栅的灰度分布的平移量。在采用平移的方式时,控制器可以基于以上公式调节第一区域的光栅的交界线。如图9所示,图9为本申请实施例中不同平移量下的光栅的灰度分布示意图。在周期都为20的情况下,图9中的平移量分别为0,5,10,15。
为了让第一光信号的重定向角度不变,即第一光信号的目标输出端口不变,控制器不仅需要调节第一区域的光栅的周期,还需要调节第一区域的光栅的最大相位。如图10所示,图10为本申请实施例中调节后的第一区域201形成的光栅的灰度分布的另一个结构示意图。如图10所示,光栅的周期为40,光栅的最大相位为2π。在调节前的图5中,光栅的周期为20,光栅的最大相位为π。通过调节第一区域的光栅的周期和最大相位来实现调节光栅的交界线,不仅可以保持第一光信号的重定向角度不变,在第一周期小于第二周期的情况下,还可以进一步减少第一光斑覆盖的光栅的交界线的数量。第一周期为控制器调节第一区域的光栅的周期之前,第一区域的光栅的周期。第二周期为控制器调节第一区域的光栅的周期之后,第一区域的光栅的周期。相比于调节前,第一光斑210覆盖了4个周期光栅,3个交界线,在调节后,第一光斑210覆盖了3个周期光栅,2个交界线。
可选地,在通过增大光栅的周期和最大相位后,控制器还平移光栅的交界线。通过增大光栅的周期,会减少第一光斑210覆盖的周期光栅,因此会提高第一光信号的敏感度。但是通过平移光栅的交界线,可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率保持较优值。例如,在增大光栅的周期前,假设第一光信号的第一强度数值在4-6之间波动,在增大光栅的周期后,第一光信号的第一强度数值在2-8之间波动。通过平移光栅的交界线,可以让第一光信号的第一强度数值在4-8之间波动。因此,平移光栅的交界线和增加光栅的周期配合使用是有意义的。
可选地,不管是采用平移的方式,还是调节光栅的周期和最大相位的方式,在调节光栅的交界线后,使得第一光斑的中心线与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,A为第一光斑的半高宽。在调节光栅的交界线后,第一光斑的中心线落在某个周期光栅内,一个周期光栅的灰度分布的中心线是指该周期光栅在端口方向等于(X+Y)/2的位置,X为该周期光栅的最小相位的位置,Y为该周期光栅的最大相位的位置。如图8所示,第一光斑的中心线801的坐标为46,周期光栅的中心线802的坐标为(34+54)/2。
可选地,若第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑与第一区域的一个周期光栅相匹配。相匹配是指使第一光斑与第一区域的一个周期光栅尽量重合。若第一光斑的高度小于第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则调节第一区域的光栅的交界线,使得第一光斑在第一区域的一个周期光栅内。
在步骤603中,控制器获取第一光信号的第二强度数值,第二强度数值大于第一强度数值。
在控制器调节第一区域的光栅的交界线后,控制器获取第一光信号的第二强度数值。第二强度数值的获取方式与第一强度数值的获取方式类似。若第一强度数值是通过第三端口获取的,则第二强度数值也应当是通过第三端口获取。若第二强度数值大于第一强度数值,则第一光斑覆盖了尽量少的光栅的交界线。判断第一光斑是否覆盖尽量少的光栅的交界线,需要在LCOS中安装定位传感器,获取第一光斑在端口方向的起点位置和终点位置,并需要计算在起点位置和终点位置之间,光栅的交界线的数量。相比于上述技术手段,通过第一光信号的强度数值来判断第一光斑是否覆盖尽量少的光栅的交界线更为简单,且减少成本。
在第一区域确定了相对应的目标输出端口,例如第一端口,在确定了强度数值的测量端口后,例如目标输出端口,则第一强度数值,第二强度数值与第一端口绑定。在时序上,第一强度数值对应的第一光信号和第二强度数值对应的第一光信号不是一个光信号,但是两个第一光信号的目标输出端口都是第一端口,因此将两个第一光信号都称为第一光信号。第一光信号在第一端口至第八端口会产生不同的光强级次。不同的光强级次包括+1级(目标级次)和串扰级次。+1级为所有光强级次中能量最强的级次。+1级次在目标输出端口进行输出。与此同时,其它级次的第一光信号将作为串扰信号从其它非目标输出端口输出,从而引起WSS的不同输出端口间的串扰。
可选地,若第一强度数值和第二强度数值为串扰强度数值,则第一强度数值和第二强度数值是最强的串扰级次的能量的负值。例如,第一光信号在目标输出端口(第一端口)的功率为60分贝毫瓦,第二光信号在第二端口至第八端口的功率分别为20分贝毫瓦,10分贝毫瓦,2分贝毫瓦,2分贝毫瓦,1分贝毫瓦,1分贝毫瓦,1分贝毫瓦。在第一强度数值和第二强度数值是串扰强度数值的情况下,第一强度数值和第二强度数值是在第二端口测得的。通过在第二端口测量第一光信号的串扰,在控制器调节光栅的交界线的前后,可以更加明显的看出第一强度数值和第二强度数值的变化,即串扰的变化。
可选地,若第一强度数值和第二强度数值都是+1级级次的能量,即第一强度数值和第二强度数值为目标强度数值。控制器还获取第三强度数值和第四强度数值,第四强度数值大于第三强度指数。第四强度数值和第三强度数值都是最强的串扰级次的能量的负值,即第一强度数值和第二强度数值为串扰强度数值。控制器不仅需要确认第二强度数值大于第一强度数值,还需要确认第四强度数值大于第三强度数值,只有在目标输出端口输出的第一光信号的功率增大,在非目标输出端口输出的第一光信号的功率减小的情况下,控制器才确认第一光斑覆盖了更少的光栅的交界线。通过正反两个条件来判断调节光栅的交界线的结果是否是有益的,可以增加可靠性。若第一强度数值和第二强度数值为最强的串扰级次的能量的负值,则第三强度数值和第四强度数值为目标强度数值,与上述内容相反,此处不再赘述。
在步骤604中,控制器调节第一区域的光栅的形貌系数。
在控制器获取第二强度数值后,控制器调节第一区域的光栅的形貌系数。LCOS计算光栅位置时,可以基于光栅公式:
Y=a*(X+move)+b*(X+move)2+c*(X+move)3+…;
其中Y为光栅的灰度分布的相位,X为端口方向的坐标。b,c为光栅的形貌系数,move即为前述平移光栅的灰度分布的平移量。a用于调节光栅的一阶线性的斜率。为了保持第一光信号的重定向角度不变,一阶线性的斜率不变。系数b用于调节光栅的二阶抛物线系数,系数c用于调节三阶曲线系数。move,a,b,c等各系数共同作用可以充分覆盖光栅中可能出现的所有形貌可能性。如图11所示,图11为本申请实施例中,在a不变的情况下,调节形貌系数时光栅的灰度分布示意图。
灰度分布图1101是在a等于1,b等于0,c等于0时,光栅的灰度分布图。
灰度分布图1102是在a等于1,b等于20,c等于0时,光栅的灰度分布图。
灰度分布图1103是在a等于1,b等于-20,c等于0时,光栅的灰度分布图。
灰度分布图1104是在a等于1,b等于0,c等于20时,光栅的灰度分布图。
灰度分布图1105是在a等于1,b等于20,c等于-20时,光栅的灰度分布图。
灰度分布图1106是在a等于1,b等于20,c等于20时,光栅的灰度分布图。
在步骤605中,控制器获取第一光信号的第三强度数值,第三强度数值大于第二强度数值。
在控制器调节第一区域的光栅的形貌系数后,控制器获取第一光信号的第三强度数值。第三强度数值的获取方式与第二强度数值的获取方式类似。
可选地,控制器还调节第二区域的光栅的交界线,以使得第二光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第二区域为LCOS的K×H个区域中的一个区域,第二区域为第二光信号形成第二光斑的区域,第二区域可对第二光信号进行重定向。第二光斑的中心线和第一光斑的中心线不同,即第一区域和第二区域在端口方向上,属于不同的区域,K为大于1的整数,第一光信号和第二光信号属于不同的输入端口的输入光信号。在拥有多个输入端口的情况下,不同的输入光信号在端口方向不同的位置分别沿波长方向展开。如图12,图12为本申请实施例中K为2时,不同区域的划分示意图。第一光斑1203的中心线1204和第二光斑1202的中心线1201不是同一条中心线。只要确定光斑中心线不是同一条,就可以确定两个光斑落在不同的区域,因此在端口方向上对于区域的划分可以不需要有很清楚的界限。例如在图12中的λ1区域,在端口方向上对于区域的划分线落在了一个周期光栅上。控制器调节第二区域的光栅的交界线的方式与控制器调节第一区域的光栅的交界线的方式类似。
相比于单个输入端口的LCOS(即K等于1时),多个输入端口的LCOS(即K大于1时)在端口方向上的高度并不会按照输入端口的数量成倍增长,甚至有可能在端口方向上保持高度不变。因此为了不同输入端口的输入光信号互不干涉,需要减小第一光信号在端口方向上的高度,具体体现为降低第一光斑在端口方向上的高度。如图12所示,第一光斑1203在端口方向上的高度只有图2中的第一光斑210的高度的一半。降低第一光斑在端口方向上的高度,会使得第一光斑覆盖的光栅的周期更少,即会让第一光信号更敏感。在第一光信号更敏感的情况下,从目标输出端口输出的第一光信号的功率越容易上下波动,通过调节光栅的交界线,可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率趋于稳定,即降低第一光信号的敏感度。特别地,因为通过调节光栅的交界线,使得第一光斑覆盖了更少的光栅的交界线,因此可以让从目标输出端口输出的第一光信号的功率保持较优值。
可选地,控制器还调节第三区域的光栅的交界线,以使得第三光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第三区域为LCOS的K×H个区域中的一个区域,第三区域为第三光信号形成第三光斑的区域,第三区域可对第三光信号进行重定向。第三光斑的中心线和第一光斑的中心线相同,即第一光信号和第三光信号属于相同的输入端口的输入光信号,第一光信号和第三光信号的波长范围不同。在波长方向有多个区域的情况下,第一区域和第三区域可以单独调节光栅的交界线,使得对第一区域或第三区域的调节互不影响。如图12所示,第三区域的第三光斑1205的中心线1204和第一光斑1203的中心线1204相同。
可选地,第一光斑为平顶光斑。平顶光斑在端口方向上的能量分布较为平均,因此,平顶光斑需要注重整个光斑覆盖的光栅的交界线的数量。如图13所示,图13为本申请实施例中平顶光斑1301的能量分布示意图。
上面对本申请实施例中的LCOS调节方法进行了描述,下面对本申请实施例中的光器件进行描述。本申请中的光器件是包括LCOS的光器件,例如WSS,DGFF,WB等。
光器件包括第一输入端口,第一输出端口,色散元件和LCOS。第一输入端口用于将第一入射光信号入射到色散元件。色散元件用于将第一入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第一光信号组,并将第一光信号组传输至LCOS,在LCOS中,加载有光栅的灰度分布。LCOS包括K×H个区域,K为大于0的整数,H为大于1的整数。其中,K×H个区域中的第一区域为第一光信号形成第一光斑的区域,第一光信号属于第一光信号组。第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。LCOS用于对第一光信号进行重定向,将重定向后的第一光信号传输至第一输出端口。
光器件中相关的描述可以参考前述LCOS调节方法中的相关描述。第一输入端口可以参考前述图7中第四端口704,第一输出端口可以参考前述图7中的第一端口701。第一输入端口和第一输出端口可以是同一个端口,例如第四端口704既作为输入端口,也作为第四区域相对应的输出端口。
可选地,当满足以下条件时,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线:第二强度数值大于第一强度数值。
可选地,第一区域的光栅的交界线被配置,使得第一光斑的中心线与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,A为第一光斑的半高宽。
可选地,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线为,对第一区域的光栅的灰度分布沿端口方向进行平移后得到的。平移光栅的灰度分布是指在不改变周期光栅的周期的情况下,使周期光栅不同的相位沿端口方向发生相同的偏移。通过平移光栅的灰度分布,第一光信号的重定向角度不会发生改变,即与第一区域相对应的目标输出端口不会发生改变。
可选地,在第一光信号的重定向角度不变的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。其中,第一光信号的重定向角度不变的情况为,对第一区域的光栅的周期和最大相位进行调节后得到的。
可选地,若第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则在第一光斑的高度与第一区域的一个周期光栅的灰度分布相匹配的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。若第一光斑的高度小于第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则在第一光斑在第一区域的一个周期光栅的灰度分布内的情况下,第一区域的光栅的交界线被配置,以使得第一光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。
可选地,第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置,以使得第三强度数值大于第二强度数值。第二强度数值为第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置前,第一输出端口的光信号的功率。第三强度数值为第一区域的光栅的灰度分布的形貌系数被配置后,第一输出端口的光信号的功率。光栅的灰度分布的形貌系数简称光栅的形貌系数。第三强度数值也可以是目标强度数值或者串扰强度数值,若第二强度数值为目标强度数值,则第三强度数值为目标强度数值;若第二强度数值为串扰强度数值,则第三强度数值为串扰强度数值。
可选地,光器件还包括第二输入端口。第二输入端口用于将第二入射光信号入射到色散元件。色散元件还用于将第二入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第二光信号组,并将第二光信号组传输至LCOS,其中,K×H个区域中的第二区域为第二光信号形成第二光斑的区域。第二光信号属于第二光信号组。第二光斑的中心线与第一光斑的中心线不同,即第一区域和第二区域在端口方向上,属于不同的区域,K为大于1的整数。第二区域的光栅的交界线被配置,以使得第二光斑覆盖尽量少的光栅的交界线。LCOS还用于对第二光信号进行重定向。
可选地,K×H个区域中的第三区域为第三光信号形成第三光斑的区域,第三光信号属于第一光信号组,第三光斑的中心线与第一光斑的中心线相同,第一光信号和第三光信号的波长范围不同。第三区域的光栅的交界线被配置,以使得第三光斑覆盖尽量少的光栅的灰度分布的交界线。LCOS还用于对第三光信号进行重定向。
可选地,第一光斑为平顶光斑。
上面对本申请实施例中的光器件进行了描述,下面对本申请实施例中的可重构光分插复用器进行描述。
请参阅图14,图14为本申请实施例中可重构光分插复用器的一个结构示意图。
本实施例的可重构光分插复用器包括分波模块1401、合波模块1402;本实施例的ROADM还可以包括下路模块1403、上路模块1404、接收机1406和发射机1406。
分波模块1401用于向当前站点下载第一光波长信号,第一光波长信号可以参考前述光器件中的第一光信号。
合波模块1402用于接收当前站点上载的第二光波长信号,第二光波长信号是与第一光信号波长不同的光信号。
其中,分波模块和/或合波模块前述的光器件,光器件为WSS。
在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的系统,装置和方法,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述单元的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或单元的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的,作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外,在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中,也可以是各个单元单独物理存在,也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:闪存盘、移动硬盘、ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
Claims (21)
1.一种硅基液晶LCOS调节方法,其特征在于,包括:
调节第一区域上光栅的灰度分布的交界线,以使得第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线,所述第一区域为所述LCOS的K×H个区域中的一个区域,所述K指向所述LCOS的端口方向,所述K为大于0的整数,所述H指向所述LCOS的波长方向,所述H为大于1的整数,所述LCOS加载有所述光栅的灰度分布,所述第一区域为第一光信号形成所述第一光斑的区域,所述第一区域用于对所述第一光信号进行重定向;
其中,调节所述第一区域上所述光栅的灰度分布的交界线包括沿所述LCOS的端口方向平移所述第一区域的所述光栅的灰度分布,和/或,调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的周期和最大相位,以使得所述第一光信号的重定向角度不变。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,在所述调节第一区域的光栅的灰度分布的交界线之前,所述方法还包括:
获取所述第一光信号的第一强度数值,所述第一强度数值为重定向后的所述第一光信号的功率;
在所述调节第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线之后,所述方法还包括:
获取所述第一光信号的第二强度数值,所述第二强度数值为重定向后的所述第一光信号的功率;
当满足以下条件时,所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线:
所述第二强度数值大于所述第一强度数值。
3.根据权利要求1或2所述的方法,其特征在于,所述调节所述第一区域的光栅的灰度分布的交界线包括:
调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线,使得所述第一光斑的中心线与所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,所述A为所述第一光斑的半高宽。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述调节所述第一区域的光栅的灰度分布的交界线包括:
若所述第一光斑的高度与所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线,使得所述第一光斑与所述第一区域的一个周期光栅相匹配;
若所述第一光斑的高度小于所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线,使得所述第一光斑在所述第一区域的一个周期光栅内。
5.根据权利要求2所述的方法,其特征在于,在获取所述第二强度数值之后,所述方法还包括:
调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的形貌系数;
获取第三强度数值,所述第一强度数值为重定向后的所述第一光信号的功率,所述第三强度数值是在调节所述第一区域的所述光栅的灰度分布的形貌系数之后获得的,所述第三强度数值大于所述第二强度数值。
6.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
调节第二区域的光栅的灰度分布的交界线,以使得第二光斑覆盖尽量少的所述第二区域的光栅的灰度分布的交界线,所述第二区域为所述LCOS的K×H个区域中的一个区域,所述第二区域为第二光信号形成所述第二光斑的区域,所述第二区域用于对所述第二光信号进行重定向,所述第二光斑的中心线和所述第一光斑的中心线不同。
7.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述方法还包括:
调节第三区域的光栅的灰度分布的交界线,以使得第三光斑覆盖尽量少的所述第三区域的光栅的灰度分布的交界线,所述第三区域为所述LCOS的K×H个区域中的一个区域,所述第三区域为第三光信号形成所述第三光斑的区域,所述第三区域用于对所述第三光信号进行重定向,所述第三光斑的中心线和所述第一光斑的中心线相同。
8.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述第一光斑为平顶光斑。
9.一种光器件,其特征在于,包括:
第一输入端口,第一输出端口,色散元件和硅基液晶LCOS;
所述第一输入端口用于将第一入射光信号入射到所述色散元件;
所述色散元件用于将所述第一入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第一光信号组,并将所述第一光信号组传输至所述LCOS,所述LCOS包括K×H个区域,所述K指向所述LCOS的端口方向,所述K为大于0的整数,所述H指向所述LCOS的波长方向,所述H为大于1的整数,所述LCOS加载有光栅的灰度分布,其中,所述K×H个区域中的第一区域为第一光信号形成第一光斑的区域,所述第一光信号属于所述第一光信号组,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线;
所述LCOS用于对所述第一光信号进行重定向,将重定向后的所述第一光信号传输至所述第一输出端口。
10.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,当满足以下条件时,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线:
第二强度数值大于第一强度数值,其中,所述第一强度数值为所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置前,经过所述第一输出端口的所述第一光信号的功率,所述第二强度数值为所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置后,经过所述第一输出端口的所述第一光信号的功率。
11.根据权利要求9或10所述的光器件,其特征在于,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,使得所述第一光斑的中心线与所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的中心线的距离小于A/4,所述A为所述第一光斑的半高宽。
12.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线为,对所述第一区域的所述光栅的灰度分布沿所述LCOS的端口方向进行平移后得到的。
13.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,在所述第一光信号的重定向角度不变的情况下,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线;
其中,所述第一光信号的重定向角度不变的情况为,对所述第一区域的所述光栅的灰度分布的周期和最大相位进行调节后得到的。
14.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,若所述第一光斑的高度与所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度相等,则在所述第一光斑与所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布相匹配的情况下,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线;
若所述第一光斑的高度小于所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布的高度,则在所述第一光斑在所述第一区域的一个周期光栅的灰度分布内的情况下,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第一光斑覆盖尽量少的所述光栅的灰度分布的交界线。
15.根据权利要求10所述的光器件,其特征在于,所述第一区域的所述光栅的灰度分布的形貌系数被配置,以使得第三强度数值大于所述第二强度数值,所述第二强度数值为所述第一区域的所述光栅的灰度分布的形貌系数被配置前,所述第一输出端口的光信号的功率,所述第三强度数值为所述第一区域的所述光栅的灰度分布的形貌系数被配置后,所述第一输出端口的光信号的功率。
16.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,所述器件还包括第二输入端口;
所述第二输入端口用于将第二入射光信号入射到所述色散元件;
所述色散元件还用于将所述第二入射光信号分解为具有不同波长的光信号的第二光信号组,并将所述第二光信号组传输至所述LCOS,其中,所述K×H个区域中的第二区域为第二光信号形成第二光斑的区域,所述第二光信号属于所述第二光信号组,所述第二光斑的中心线与所述第一光斑的中心线不同,所述第二区域的光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第二光斑覆盖尽量少的所述第二区域的光栅的灰度分布的交界线。
17.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,所述K×H个区域中的第三区域为第三光信号形成第三光斑的区域,所述第三光信号属于所述第一光信号组,所述第三光斑的中心线与所述第一光斑的中心线相同,所述第三区域的光栅的灰度分布的交界线被配置,以使得所述第三光斑覆盖尽量少的所述第三区域的光栅的灰度分布的交界线。
18.根据权利要求9所述的光器件,其特征在于,所述第一光斑为平顶光斑。
19.一种可重构光分插复用器,其特征在于,包括:
分波模块,合波模块;
所述分波模块用于向站点下载第一光波长信号;
所述合波模块用于接收所述站点上载的第二光波长信号;
其中,所述分波模块和/或所述合波模块为权利要求9至18中任意一项所述的光器件,所述光器件为波长选择开关。
20.一种计算机存储介质,其特征在于,所述计算机存储介质中存储有指令,所述指令在计算机上执行时,使得所述计算机执行如权利要求1至8中任意一项所述的方法。
21.一种计算机程序产品,其特征在于,所述计算机程序产品在计算机上执行时,使得所述计算机执行如权利要求1至8中任意一项所述的方法。
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