CN114545557A - 一种光处理装置及光学系统 - Google Patents

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Abstract

本申请实施例提供一种光处理装置及光学系统，该装置包括输入端口、光路转换组件、LCoS组件和输出端口。输入端口用于接收第一光束；光路转换组件用于对第一光束进行色散，得到第二光束，第二光束为单波长光束；LCoS组件用于对第二光束进行衍射，得到第二光束的衍射光；第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；光路转换组件还用于传输第二光束的衍射光，并将+1级衍射光会聚至输出端口；输出端口用于将接收到的+1级衍射光准直输出。其中，光路转换组件对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力，或者，光路转换组件对0级衍射光的偏转能力和对+1级衍射光的偏转能力不同。可以降低0级衍射光产生的信号串扰。

Description

一种光处理装置及光学系统
技术领域
本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光处理装置及光学系统。
背景技术
随着云计算、VR(virtual reality，虚拟现实)、AR(augmented reality，增强现实)、数据中心等新兴业务的发展，光网络节点的流量快速增长，同时，新兴业务对通信时延以及网络灵活度的要求也越来越高，这使得ROADM(reconfigurable optical add-dropmultiplexer，可重构光分插复用器)逐渐被越来越多的运营商网络采用。网络中引入ROADM后，运营商可以快速地提供波长级的业务，便于进行网络规划及维护，降低运营费用及维护成本。
基于硅基液晶(liquid crystal on silicon，LCoS)的光频域处理器是实现ROADM的核心器件，基于LCoS的光频谱处理器可以应用在可调光滤波器、光信号功率均衡器或波长选择开关(wavelength selective switch,WSS)等场景中。
LCoS的工作原理是通过在LCoS的不同像素(pixel)上加载不同的电压，由于液晶的双折射效应，不同的电压对应不同的相位延迟量，从而形成一个类似于闪耀光栅(blazedgrating)的结构。因为闪耀光栅的衍射角度取决于闪耀光栅的光栅周期，所以只需改变LCoS上不同位置对应的光栅周期，即可控制入射光的衍射角度，从而间接控制衍射光与输出端口的匹配程度，进而实现输出光功率的控制。LCoS的工作原理是基于衍射效应，由于存在相位误差，以及LCoS的边缘场效应等，在获得我们需要的+1级衍射光的同时，还可能会0级衍射光或者其他高阶次的衍射光，这些级次的衍射光会产生信号的干扰。
发明内容
本申请提供一种光处理装置及光学系统，可以降低基于LCoS的光频域处理器中0级衍射光产生的信号串扰。
本申请实施例第一方面提供了一种光处理装置，该装置可以包括输入端口、光路转换组件、LCoS组件和输出端口。
输入端口用于接收第一光束；光路转换组件用于对第一光束进行色散，得到第二光束，第二光束为单波长光束；LCoS组件用于对第二光束进行衍射，得到第二光束的衍射光；LCoS组件包括多个像素，多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，衍射角用于控制像素接收到的光束在光处理装置中的衰减程度；第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；光路转换组件还用于传输第二光束的衍射光，并将+1级衍射光会聚至输出端口，其中，光路转换组件对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力；输出端口用于将接收到的+1级衍射光准直输出。
本申请实施例提供的光处理装置中，光路转换组件在对衍射光进行传输的过程中，在光路转换组件能够将+1级衍射光会聚至输出端口的情况下，由于光路转换组件对+1级衍射光和0级衍射光的偏转能力的不同，就会使得0级衍射光部分或完全偏离输出端口，使0级衍射光产生损耗。从而通过0级衍射光的损耗，减少串扰光带来的光频域处理器稳定性差、以及光频域处理器可调节衰减范围小的问题。
结合第一方面，在一种可选的实现方式中，光路转换组件包括第一偏转部件、第二偏转部件和分波合波部件；分波合波部件用于对经过第一偏转部件的第一光束进行色散，得到第二光束；第二偏转部件用于将第二光束入射LCoS组件。对光束的偏转能力不同可以包括偏转作用不同和/或偏转强度不同。
在光路转换组件的具体实现中，第二偏转部件上的第一位置与第二位置对同一光束的偏转能力不同，第一位置是0级衍射光在第二偏转部件上对应的照射位置，第二位置是+1级衍射光在第二偏转部件上对应的照射位置；和/或，第一偏转部件上的第三位置与第四位置对同一光束的偏转能力不同，第三位置是0级衍射光在第一偏转部件上的照射位置，第四位置是+1级衍射光在第一偏转部件上对应的照射位置。
结合第一方面，在另一种可选的实现方式中，第二偏转部件对光束的偏转作用为会聚作用，且第二偏转部件上的第一位置和第二位置的曲率半径不同，以使第二偏转部件对0级衍射光的偏转强度和对+1级衍射光的偏转强度不同；和/或，第一偏转部件对光束的偏转作用为会聚作用，第一偏转部件上的第三位置和第四位置的曲率半径不同，以使第一偏转部件对0级衍射光的偏转强度和对+1级衍射光的偏转强度不同。
结合第一方面，在另一种可选的实现方式中，第二偏转部件上的第一位置对光束的偏转作用为发散作用，第二偏转部件上的第二位置对光束的偏转作用为会聚作用；和/或，第一偏转部件上第三位置对光束的偏转作用为发散作用，偏转部件上的第四位置对光束的偏转作用为会聚作用。
结合第一方面，在另一种可选的实现方式中，光路转换组件对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力，通过0级衍射光透射能力的降低，进一步实现对0级衍射光的损耗。
本申请实施例第二方面提供了另一种光处理装置，该装置可以包括输入端口、光路转换组件、LCoS组件、输出端口。
输入端口用于接收第一光束；光路转换组件用于对第一光束进行色散，得到第二光束，第二光束为单波长光束；LCoS组件用于对第二光束进行衍射，得到第二光束的衍射光；LCoS组件包括多个像素，多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，衍射角用于控制像素接收到的光束在光处理装置中的衰减程度；第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；光路转换组件还用于传输第二光束的衍射光，并将+1级衍射光会聚至输出端口，其中，光路转换组件对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力；输出端口用于将接收到的+1级衍射光准直输出。
本申请实施例提供的光处理装置中，光路转换组件在对衍射光进行传输的过程中，对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力，使得0级衍射光在被传输至输出端口的过程中被抑制，使0级衍射光得到损耗。从而通过0级衍射光的损耗，减少串扰光带来的光频域处理器稳定性差、以及光频域处理器可调节衰减范围小的问题。
结合第二方面，在一种可选的实现方式中，光路转换组件包括第一偏转部件、第二偏转部件和分波合波部件；分波合波部件用于对经过第一偏转部件的第一光束进行色散，得到第二光束；第二偏转部件用于将第二光束入射LCoS组件。
其中，第一偏转部件、第二偏转部件和分波合波部件中有一个或多个部件上设置有第一抑制元件，第一抑制元件用于对0级衍射光进行抑制。
结合第二方面，在另一种可选的实现方式中，第一偏转部件和第二偏转部件的焦距均为第一焦距，第一抑制元件的位置是根据第一焦距、以及第二光束在LCoS组件的入射角确定的。
结合第二方面，在另一种可选的实现方式中，光路转换组件对0级衍射光的偏转能力和对+1级衍射光的偏转能力不同。在光路转换组件将+1级衍射光会聚至输出端口的情况下，由于光路转换组件对+1级衍射光和0级衍射光的偏转能力的不同，就会使得0级衍射光部分或完全偏离输出端口，进一步实现0级衍射光的损耗。
结合第一方面或第二方面，在另一种可选的实现方式中，在+1级衍射光在LCoS组件的衍射角等于第一衍射角的情况下，+1级衍射光在从LCoS组件射出到被输出端口准直输出的过程中耦合损耗最小；0级衍射光在LCoS上的衍射角小于第一衍射角，+1级衍射光在LCoS组件上的衍射角大于或等于第一衍射角；或者，0级衍射光在LCoS组件上的衍射角大于第一衍射角，+1级衍射光在LCoS组件上的衍射角小于或等于第一衍射角。通过将0级衍射光和+1级衍射光分布在第一衍射角的两侧，可以提高光处理装置的功率可调节衰减范围，且可以使其他衍射级次的衍射光与+1级衍射光的距离增大，进一步较小对+1级衍射光的串扰。
结合第一方面或第二方面，在另一种可选的实现方式中，第二光束在LCoS组件的入射角大于零。
本申请实施例第三方面提供了一种光学系统，该光学系统可以将输入的第一光束在频域内进行处理，并将处理后得到的光束输出，其中，该光学系统包括光处理装置，该光处理装置可以为第一方面或第一方面的任意一种可选的实现方式中的光处理装置，也可以为第二方面或第二方面的任意一种可选的实现方式中的光处理装置。
附图说明
为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1a为本申请实施例提供的一种LCoS面板示例图；
图1b是本申请实施例提供的一种基于LCoS的光频域处理器示意图；
图2是本申请实施例提供的一种4f光学系统示意图；
图3a为本申请实施例提供的波长方向上的4f光学系统示意图；
图3b为本申请实施例提供的端口方向上的4f光系统示意图；
图4为本申请实施例提供的一种角度匹配方式示意图；
图5是本申请实施例提供的一种位移匹配方式示意图；
图6是本申请实施例提供的一种位移匹配方式的装置示意图；
图7是本申请实施例提供的又一种端口方向上的4f光系统示意图；
图8是本申请实施例提供的一种小衰减情况下衍射光与输出端口的耦合原理示意图；
图9是本申请实施例提供的一种大衰减情况下衍射光与输出端口的耦合原理示意图；
图10为本申请实施例提供的一种串扰光对光频域处理器功率稳定性的影响示意图；
图11为本申请实施例提供的一种串扰光对光频域处理器的可调节衰减范围的影响示意图；
图12是本申请实施例提供的一种光处理装置的结构示意图；
图13a是本申请实施例提供的非对称球差偏转部件对串扰光的抑制示意图；
图13b是本申请实施例提供的非对称球差偏转部件对串扰光的抑制示意图；
图13c是本申请实施例提供的非对称球差偏转部件对串扰光的抑制示意图；
图14是本申请实施例提供的非对称球差偏转部件对串扰光的抑制示意图；
图15为本申请实施例提供的非对称偏转作用的偏转部件对串扰光的抑制示意图；
图16为本申请实施例提供的一种第一抑制元件对串扰光的抑制示意图；
图17为本申请实施例提供的一种光处理装置的可调节衰减范围示意图；
图18为本申请实施例提供的另一种光处理装置的结构示意图；
图19为本申请实施例提供的另一种光处理装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
首先需要说明的是，本申请实施例中涉及到的光的衍射角为衍射光沿前进方向与法线的夹角，入射角为入射光沿前进方向与法线的夹角。
在介绍本申请实施例提供的光信号处理装置之前，先介绍LCoS和基于LCoS的光频域处理器。
LCoS通过在液晶层施加不同的电压实现对入射光的调制，图1a为本申请实施例提供的一种LCoS面板示例图，具体可以以图1a为例进行介绍，如图1a所示，LCoS面板可以包括玻璃基板、ITO(indium tin oxide，氧化铟锡)、两个导向层、液晶层、导向层、金属反射层和硅基板。其中硅基板内可以部署驱动电路，驱动电路可以根据设置给ITO和金属反射层施加电压，使得液晶层中的液晶分子在电压作用下重新排列，导向层可以确保液晶分子在电压作用下有序排列。通过液晶分子的重新排布改变液晶分子所在位置对光的折射率，通过折射率的改变实现光程差的改变，进而实现光的相位调制。基于上述原理可以通过对LCoS面板上不同位置的液晶施加不同电压，使LCoS面板对光的调制效果类似于闪耀光栅对光的调制效果。需要说明的是，图1a中所示的LCoS面板结构仅为举例介绍的一种LCoS面板，其他结构的LCoS面板也可以使用于本发明实施例中。
一方面，LCoS面板对光调制过程中，可以把电压控制的最小颗粒度作为一个像素，也就是LCoS面板上，同一像素内的液晶分子受到相同电压的控制，那么同一像素内对光的调制作用是相同的，因此，在实际的调制过程中，LCoS加载的相位模式并不是标准的闪耀光栅的模式。另一方面，由于LCoS面板存在边缘场效应，在LCoS面板上相邻像素加载的相位差差别很大时(如相邻两像素加载的相位为2π和0)，这两个相邻像素实际产生的相位模式的陡峭度并没有理想的闪耀光栅效果好。上面两方面因素都会导致经过LCoS面板后的衍射光包含多个衍射级次，除了需要的+1级衍射光外，还有0级衍射光等其他衍射级次的衍射光，各级次衍射光都可能会耦合到输出端口中，对系统造成串扰。
下面请参阅图1b，图1b是本申请实施例提供的一种基于LCoS的光频域处理器示意图，如图1b所示，从输入端口输入的入射光，在黑色实线框中可以经过一系列的光处理，如偏转处理、分波合波处理等，进而入射到LCoS面板上，LCoS上相应的像素点根据相应的配置，把需要的+1级衍射光以一定的衍射角度衍射到输出端口2，通过+1级衍射光与输出端口2的匹配程度调节+1级衍射光的输出功率。
而LCoS衍射产生的其他级次的衍射光，如0级衍射光的部分能量可能也会进入输出端口2，由于当光频域处理器中各个组件的位置、以及入射光的入射角确定后，0级衍射光的衍射角度是固定的，无法调节0级衍射光的输出功率，因此，0级衍射光相对于需要的+1级衍射光来说是串扰光。此外，其他级次的衍射光也可能进入其他输出端口，如图1b中所示-2级衍射光可能进入输出端口1，给输出端口1需要输出的光信号带来干扰。
其中，基于LCoS的光频域处理器通常采用4f光学系统，例如，图2是本申请实施例提供的一种4f光学系统示意图，如图2所示，该4f光学系统包括两个焦距均为f的透镜(透镜1和透镜2)、一个透射光栅(光栅1)、输入/输出端口以及LCoS面板，透镜1和透镜2之间的距离为2f，光栅1设置于透镜1与透镜2的中点，输入/输出端口设置于透镜1远离光栅1一侧、距离透镜1为f的位置，LCoS设置于透镜2远离光栅1的一侧、距离透镜2为f的位置。其中，输入/输出端口可以为不同的端口；输入/输出端口也可以为同一端口，在接收外部输入的光时作为输入端口，在向外部输出光时作为输出端口。
在图2中所示的光4f光学系统中，入射光从输入端口输入后，经过透镜1可以发生光路的偏转，进而通过光栅1进行分波，将入射光分解为不同波长的光，经过透镜2偏转后，不同波长的光分别入射到LCoS面板不同的像素上，通过控制LCoS不同像素对光的相位调制量，调节不同波长光的衍射角，不同波长光的衍射光经过透镜2的偏转、光栅1的合波以及透镜1的偏转后，会聚至输出端口，不同波长光与输出端口的失配程度不同，从而实现不同波长光输出功率的调节和控制。
进一步地，参见图3a和图3b，可以将图2中的4f系统分解为yz平面和xz平面中的系统进行分析，其中在yz平面可分析图2中波长方向上的光路，在xz平面可分析图2中端口方向上的光路，图3a为本申请实施例提供的波长方向上的4f光学系统示意图，图3b为本申请实施例提供的端口方向上的4f光系统示意图。图3a和图3b中，黑色实线箭头表示4f系统中的光，图3a和图3b不难看出，光从输入/输出端口入射后，在波长方向上展开为不同波长的光(图中λ1、λ2、λ3和λ4表示不同波长的光)，在端口方向上，单个波长的光可以以一定的衍射角从LCoS面板上衍射出来。图3b中示出了单个波长的光在不同衍射角下的衍射光路。以λ1波长的光为例，经过LCoS面板衍射后，可以沿图3b中光路1衍射出来，通过对衍射角的调节，也可以使λ1波长的光在经过LCoS面板衍射后，沿图3b中光路2、光路3或光路4衍射出来。
应理解，在端口方向上，不同波长的光可以有不同的衍射角，也可以有相同的衍射角，若不同波长的光按照不同的衍射角从LCoS面板上射出，不同波长的衍射光到达输出端口后，有不同的入射角，使得不同波长的衍射光与输出端口有不同的匹配程度，匹配程度越低的衍射光，其输出功率越小。
需要说明的是，图2、图3a以及图3b中所示的基于4f系统的LCoS光频域处理器为便于理解，而举例介绍的一种光频域处理器的结构，本申请实施例使用的LCoS光频域处理器还可以是其他构造的基于4f系统的频域处理器，比如，为节约成本以及缩小装置的体积，可以将光路进行折叠或组件进行复用，例如通过将光栅1替换为反射光栅而实现光路折叠，还可以将透镜1和透镜2进行复用等，此处不再穷举。
衍射光从LCoS面板传输至输出端口后，与输出端口有不同的匹配方式，如角度匹配方式或位移匹配方式。不难理解，输出端口是具有一定横截面的端口，传输至输出端口的衍射光也是具有一定横截面的光束，这里为便于理解角度匹配方式和位移匹配方式，可以假设输出端口是横截面为圆形的圆柱端口，衍射光也是横截面为圆形的圆柱状光束。
首先介绍角度匹配方式，具体可以参阅图4，图4为本申请实施例提供的一种角度匹配方式示意图，如图4所示，在角度匹配方式中，衍射光传输至输出端口时，可以完全投射进输出端口内，但衍射光投射角度可以不相同。图4中示出了通过三种角度将衍射光投射进输出端口的示意图，不难看出，角度1、角度2和角度3的衍射光均可以完全投射进输出端口，但角度1和角度3的衍射光均与输出端口有较大的夹角，就会使得衍射光投射进输出端口后有较大的损耗，从而通过对衍射光与输出端口的夹角的控制，实现对光功率的衰减控制。
下面介绍位移匹配方式，具体可以参阅图5，图5是本申请实施例提供的一种位移匹配方式示意图，如图5所示，在位移匹配方式中，衍射光传输至输出端口时，衍射光与输出端口的夹角不变，但衍射光的轴线与输出端口的轴线之间可以有不同位移的偏差。图5中示出了通过轴线的三种位移将衍射光投射至输出端口的示意图，不难看出，位移1、位移2和位移3对应的衍射光均与输出端口有互相平行的轴线，但位移1和位移2对应的衍射光的轴线均与输出端口的轴线有较大位移的偏差，使得部分衍射光不能投射入输出端口中，造成较大的损耗，从而通过衍射光与输出端口之间轴线位移的偏差，实现对光功率的衰减控制。
具体实现中，角度匹配的方式可以通过如图2中，将输出端口设置在4f系统透镜1远离光栅1一侧、距离透镜1为f的位置即可实现，通过图3b可以看出，不同衍射角的衍射光传输至输出端口后，与输出端口可以有不同的夹角，进而实现通过角度匹配的方式调节光功率。而位移匹配的方式可以通过如图6所示的4f系统实现，图6是本申请实施例提供的一种位移匹配方式的装置示意图，如图6所示，可以在图2所示的4f系统中添加一个焦距为f1的透镜3，将透镜3设置在透镜1远离光栅1的一侧、距离透镜1为f+f1的位置，将输入/输出端口设置在透镜3远离透镜1的一侧、距离透镜3为f1的位置。进一步参阅图7，图7是本申请实施例提供的又一种端口方向上的4f光系统示意图，图7中示出了图6中的系统在端口方向上的光路，不难看出，当衍射光经过4f系统后，通过透镜3可以将不同衍射角度的衍射光偏转为与输入/输出端口轴线有不同位移偏差，从而实现通过位移匹配的方式调节光功率。
应理解，上述通过角度匹配的方式或位移匹配的方式，均旨在调节LCoS面板产生的+1级衍射光的功率强度，控制+1级衍射光与输出端口的角度匹配程度和位移匹配程度。但是，LCoS面板在进行衍射时，还会产生0级衍射光等其他衍射级次的衍射光，在LCoS面板上，0级衍射光的衍射角与入射角相等，因此入射角固定的情况下，0级衍射光的衍射角是不变的，而1级衍射光的衍射角可调节。
不难理解，在基于LCoS的光频域处理器中各个组件的位置固定后，可以确定出光从LCoS面板传输至输出端口过程中，使其耦合效率最高、耦合损耗最低的最优衍射角，也就是说若光从LCoS面板上按照最优衍射角投射出去后，最终传输至输出端口的光的功率最强。比如在角度匹配方式中，若光以最优衍射角从LCoS上衍射出去，那么衍射光最终到达输出端口后，与输出端口的夹角最小，使得衍射光的损耗最小，又如在位移匹配的方式中，若光以最优衍射角从LCoS上衍射出去，那么衍射光最终到达输出端口后，衍射光的轴线与输出端口的轴线之间位移的偏差最小，使得衍射光的耦合损耗最小。若光从LCoS面板上投射出去的衍射角大于最优衍射角或者小于最优衍射角，最终传输至输出端口的光的功率会有所衰减，光的耦合损耗增大。请参阅图8和图9，进一步介绍不同衍射角对输出光功率的影响。
图8是本申请实施例提供的一种小衰减情况下衍射光与输出端口的耦合原理示意图，图9是本申请实施例提供的一种大衰减情况下衍射光与输出端口的耦合原理示意图，图8中8(a)和图9中9(a)所示的衍射效率可以为衍射光从LCoS上衍射出的光的强度，与入射至LCoS上的光的强度的比值。不难理解，+1级衍射光集中了衍射光的大部分能量，+1级衍射光的衍射效率高于0级衍射光的衍射效率。0级衍射光的衍射角与光在LCoS上的入射角相等，由于光在LCoS上的入射角不变，因此0级衍射光的衍射角是不可调节的(图8中0级衍射光的衍射角与图9中0级衍射光的衍射角相同)；而+1级衍射光的衍射角与光在LCoS上的入射角、LCoS的入射光与+1级衍射光的衍射角是否在LCoS法线的同一侧、以及光的波长等因素均有关系，因此，+1级衍射光的衍射角是可调节的，但+1级衍射光的衍射角的调节，不影响+1级衍射光的衍射效率大小(图8中+1级衍射光的衍射角小于图9中+1级衍射光的衍射角，二者+1级衍射光的衍射效率不变)。
进一步参阅图8和图9，图8中8(b)和图9中9(b)的θc为最优衍射角，光学耦合效率随衍射角的变化可以通过图8中8(b)或图9中9(b)的坐标系中的实线表示，最优衍射角对应的光学耦合效率最大，在一定范围内，与最优衍射角的偏离越大，光学耦合效率越低(偏离超过该一定的范围后，光学耦合效率可能均为0)。图8的8(b)中+1级衍射光的衍射角，相对于图9的9(b)中+1级衍射光的衍射角更接近最优衍射角θc，因此，相应地，图8所示的小衰减的情况中8(c)的+1级衍射光的输出光功率(可通过8(c)的坐标系中实线的右侧的波峰表示)，大于图9所示的大衰减的情况中9(c)的+1级衍射光的输出光功率(可通过9(c)的坐标系中实线的右侧的波峰表示)。
可以理解，+1级衍射光作为需要的信号光，在大衰减的情况下，其输出的光功率较小，在小衰减的情况下，其输出的光功率较大，而0级衍射光作为串扰光，在大衰减情况中和小衰减情况中，0级衍射光相当于是光频域处理器中引入的一个底噪，降低了输出光的纯净度，并且0级衍射光对系统参数较为敏感，功率稳定性较差，会造成输出光有较大的功率抖动，降低光频域处理器的输出光功率的稳定性，尤其是在大衰减情况中，由于输出的+1级衍射光的功率较小，使得0级衍射光在整个输出光中的占比较大，使得光频域处理器输出光功率的抖动更加明显。具体可以以图10为例，图10为本申请实施例提供的一种串扰光对光频域处理器功率稳定性的影响示意图，图10中10(a)示出了在串扰光较大的情况下，光频域处理器输出光功率抖动幅度较大，10(b)示出了在串扰光较小的情况下，光频域处理器输出光功率抖动幅度较小。
此外，由于从LCoS衍射出的光的总功率是恒定的，因此，输入光功率一定的情况下，光频域处理器可以输出的最大光功率是确定的；而光频域处理器可以输出的最小光功率与0级衍射光等串扰光相关，由于0级衍射光的光功率不可调节，若0级衍射光的光功率过大，就会使得频域处理器可以输出的最小光功率过大，从而使得光频域处理器输出的光功率的可调节衰减范围变小。具体可以以图11为例，图11为本申请实施例提供的一种串扰光对光频域处理器的可调节衰减范围的影响示意图，图11中11(a)示出了在串扰光较大的情况下，光频域处理器的可调节衰减范围较小，11(b)示出了在串扰光较小的情况下，光频域处理器的可调节衰减范围较大。
基于以上分析，可以理解，0级衍射光等串扰光过大不仅会造成光频域处理器输出光功率的不稳定，并且会使光频域处理器的可调节衰减范围降低。
本申请实施例提供了一种光处理装置，该光处理装置可以是光频域处理器，也可以是光频域处理器中的一部分，可以抑制0级衍射光等串扰光，从而改善光频域处理器输出光功率的稳定性，并增大光频域处理器的可调节衰减范围。
下面结合图12-图19详细介绍本申请实施例提供的光处理装置，首先请参阅图12，图12是本申请实施例提供的一种光处理装置的结构示意图，如图12所示，所述光处理装置12包括输入端口121、光路转换组件122、LCoS组件123、输出端口124。
输入端口121用于接收第一光束；光路转换组件122用于对第一光束进行色散，得到第二光束，第二光束为单波长光束；LCoS组件123用于对第二光束进行衍射，得到第二光束的衍射光；其中，LCoS组件包括多个像素，多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，衍射角用于控制像素接收到的光束在光处理装置中的衰减程度；第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；光路转换组件122还用于传输第二光束的衍射光，并将+1级衍射光会聚至输出端口，其中，光路转换组件122对0级衍射光的偏转能力和对+1级衍射光的偏转能力不同；输出端口124用于将接收到的+1级衍射光准直输出。
本申请实施例提供的上述光处理装置12中，当输入的第一光束分解为单波长的第二光束后，通过LCoS组件123进行衍射，得到第二光束的多个衍射级次的衍射光；然后通过光路转换组件122对第二光束的衍射光进行传输，并将作为信号光的+1级衍射光传输至输出端口；进而通过输出端口124将会聚至输出端口124的+1级衍射光准直输出。其中，光路转换组件122在对衍射光进行传输的过程中，在光路转换组件122能够将+1级衍射光会聚至输出端口124的情况下，由于光路转换组件122对0级衍射光的偏转能力和1级衍射光的偏转能力不同，就会使得0级衍射光部分或完全偏离输出端口124，使0级衍射光产生损耗。从而通过0级衍射光的损耗，减少串扰光带来的光频域处理器稳定性差、以及光频域处理器可调节衰减范围小的问题。
或者，在光处理装置12中，输入端口121用于接收第一光束；光路转换组件122用于对第一光束进行色散，得到第二光束，第二光束为单波长光束；LCoS组件123用于对第二光束进行衍射，得到第二光束的衍射光；其中，LCoS组件包括多个像素，多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，衍射角用于控制像素接收到的光束在光处理装置中的衰减程度；第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；光路转换组件122还用于传输第二光束的衍射光，并将+1级衍射光会聚至输出端口，其中，光路转换组件122对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力；输出端口124用于将接收到的+1级衍射光准直输出。
本申请实施例提供的上述光处理装置12中，当输入的第一光束分解为单波长的第二光束后，通过LCoS组件123进行衍射，得到第二光束的多个衍射级次的衍射光；然后通过光路转换组件122对第二光束的衍射光进行传输，并将作为信号光的+1级衍射光传输至输出端口；进而通过输出端口124将会聚至输出端口124的+1级衍射光准直输出。其中，光路转换组件对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力，使得0级衍射光在被传输至输出端口的过程中被抑制，使0级衍射光得到损耗。从而通过0级衍射光的损耗，减少串扰光带来的光频域处理器稳定性差、以及光频域处理器可调节衰减范围小的问题。
下面介绍图12所示的光处理装置12中涉及的概念或组件的可选实现方式，需要说明的是，以下相关的介绍可以对应适用于上述的任意一种功能的光处理装置12。
其中，第一光束可以为单波长光束，也可以为多波长光束，若第一光束为单波长光束，光路转换组件122对第一光束色散后，得到一个第二光束，若第一光束为多波长光束，光路转换组件122对第一光束色散后，可以得到多个波长彼此不同的单波长光束，任意一个单波长光束均可作为第二光束，均可以减少其0级衍射光等串扰在本申请实施例的光处理装置12中串扰。将第一光束色散为多个波长彼此不同的单波长光束后，各个单波长光束的频率不同，也就实现了第一光束在频域的分解，进而对单波长光束的处理也就实现了对第一光束在频域内的处理。
可选的，输入端口121可以包括光纤准直器，可以使发散的光束变为准直的光束。可选的，输出端口124可以包括光纤准直器。进一步可选的，输入端口121和输出端口124可以复用同一光纤准直器，通过光环形器将从输入端口121输入的光束准直输入光处理装置12内部，将从光处理装置12内部接收到的光束准直输出光处理装置12外部。进一步可选的，输入端口121和输出端口124可以复用同一端口，在将接收到的光束准直输入光处理装置12时，该端口作为输入端口121，在将接收到的光束准直输出光处理装置12时，该端口作为输出端口124。
可选的，光路转换组件122可以包括第一偏转部件1221、第二偏转部件1222以及分波合波部件1223。其中，分波合波部件1223用于对经过第一偏转部件1221的第一光束进行色散，得到第二光束；第二偏转部件1222用于将第二光束入射LCoS组件。
进一步的，可选的，第一偏转部件1221可以包括一个凸透镜或者多个凸透镜的组合，第一偏转部件1221还可以包括一个凹面反射镜或者多个凹面反射镜的组合。可选的，第二偏转部件1222可以包括一个凸透镜或者多个凸透镜的组合，第二偏转部件1222还可以包括一个凹面反射镜或多个凹面反射镜的组合。可选的，分波合波部件1223可以是光栅。
具体的，光路转换组件122中的第一偏转部件1221、第二偏转部件1222以及分波合波部件1223可以有多种可替代的实现方式，实现0级衍射光等串扰光的损耗，下面示例性地介绍五种可替代的实现方式。其中，针对第一种或第二种可替代的实现方式，又示例性地介绍了两种可选的实现方式。
其中，对光束的偏转能力不同可以包括偏转作用不同和/或偏转强度不同，其中，偏转作用可以包括会聚作用和发散作用，因此，在第一种至第三种可替代的实现方式中，光路偏转组件可以基于偏转能力的不同有不同的实现方式。
第一种可替代的实现方式中，0级衍射光从LCoS组件123上衍射后，照射在第二偏转部件1222上的第一位置，+1级衍射光从LCoS组件123上衍射后，照射在第二偏转部件1222上的第二位置，第二偏转部件1222上的第一位置和第二位置对同一光束的偏转能力不同。
第二种可替代的实现方式中，0级衍射光在第一偏转部件1221上的照射位置为第三位置，+1级衍射光在第一偏转部件1221上的照射位置为第四位置，第一偏转部件1221上的第三位置和第四位置对同一光束的偏转能力不同。
在第一种和第二种可替代的实现方式中，第一偏转部件1221或第二偏转部件1222上不同位置对同一光束的偏转能力不同也可以通过不同可选方式实现。
第一种可选方式中，第一偏转部件1221和/或第二偏转部件1222上对+1级衍射光和0级衍射光的偏转作用均为会聚作用，且对+1级衍射光的会聚能力与对0级衍射光的偏转强度(在对光束的偏转作用为会聚作用的情况下，偏转强度也就是会聚强度)不同。以第二偏转部件1222为例，第二偏转部件1222为凸透镜，且第一位置和第二位置的曲率半径(或球差)不同，即可实现对+1级衍射光和0级衍射光有不同的偏转强度，具体可以是第一位置的曲率半径大于第二位置的曲率半径，也可以是第一位置的曲率半径小于第二位置的曲率半径；又如，第二偏转部件1222为曲率半径均匀的透镜，而在第一位置前或第二位置前(也可以是第一位置后或第二位置后，这里的“前”和“后”可以按照光束传输的方向，光束先到达的位置为“前”，后到达的位置为“后”)，可以放置对光束有一定偏转能力的组件，使得对+1级衍射光和0级衍射光有不同的偏转强度，进而使+1级衍射光可以会聚至输出端口124，而0级衍射光与输出端口124部分或完全偏离，等等。
图13a-图14是本申请实施例提供的非对称球差偏转部件对串扰光的抑制示意图，具体可以以图13a-图14为例进行介绍，为简化视图，图13a-图14中省略了输入端口121以及光束从输入端口121传输至LCoS组件123的光路，仅示出了光束从LCoS组件123传输至输出端口124的光路。
如图13a所示，LCoS组件123衍射出的0级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置1，LCoS组件123衍射出的+1级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置2，第二偏转部件1222上位置1的曲率半径大于位置2的曲率半径，因此，第二偏转部件1222对0级衍射光的偏转强度大于对+1级衍射光的偏转强度，进而使得+1级衍射光可以会聚在输出端口124的位置3，而0级衍射光会聚在输出端口124与第一偏转部件1221之间的位置4。由于光束穿过透镜后在会聚位置的能量最为集中，经过会聚位置后，光束又开始发散，因此+1级衍射光在输出端口124的位置3会聚，有利于其输出，而0级衍射光在位置4会聚后，进而再向前传输过程中又继续发散，当其向前传输至输出端口124的端面所在平面时，一种可能的情况是，0级衍射光已经完全与输出端口124错开，不再从输出端口输出，降低对信号光的串扰，另一种可能的情况是，0级衍射光经过发散后，可能只有部分光束可以投射进输出端口124，剩余部分光束不能投射进输出端口124，降低了对信号光的串扰程度。
应理解，图13a中第二偏转部件1222可以通过图13b或图13c中一个曲率半径均匀的透镜和一个非等厚透明玻璃片替代，同样可以实现对0级衍射光的偏转强度大于对+1级衍射光的偏转强度，还可以有其他的实现方式，不再穷举。
如图14所示，LCoS组件123衍射出的0级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置5，衍射出的+1级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置6，第二偏转部件1222上位置5的曲率半径小于位置6的曲率半径，因此，第二偏转部件1222对0级衍射光的偏转强度小于对+1级衍射光的偏转强度，进而使得+1级衍射光可以会聚在输出端口124的位置7，而0级衍射光会聚在输出端口124远离第一偏转部件1221一侧的位置8。0级衍射光在传输至输出端口124的端面所在平面之前未会聚为一点，因此，当其传输至输出端口124的端面所在的平面时，一种可能的情况是，0级衍射光已经完全与输出端口124错开，不再从输出端口输出，降低对信号光的串扰，另一种可能的情况是，0级衍射光经过发散后，可能只有部分光束可以投射进输出端口124，剩余部分光束不能投射进输出端口124，降低了对信号光的串扰程度。可以理解，图14中的第二偏转部件1222也可以通过曲率半径均匀的透镜和非等厚的透明玻璃片等方式代替，此处均不再赘述。
图13a-图14中的示例介绍了关于第二偏转部件1222中第一位置和第二位置对同一光束偏转能力不同的示例，第一偏转部件1221中第三位置和第四位置对同一光束偏转能力不同的具体光路与上述两个示例原理类似，此处不再赘述。
第二种可选方式中，第一偏转部件1221和/或第二偏转部件1222上对0级衍射光的偏转作用为发散作用，对+1级衍射光的偏转作用为会聚作用。以第二偏转部件1222为例，第二偏转部件1222上的第一位置对光束的偏转作用为发散作用，第二偏转部件1222上的第二位置对光束的偏转作用为会聚作用，比如，第二偏转部件1222为透镜时，第一位置可以为凹透镜，第二位置可以为凸透镜。可以参阅图15中的示例，图15为本申请实施例提供的非对称偏转作用的偏转部件对串扰光的抑制示意图，如图15所示，LCoS组件123衍射出的0级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置9，衍射出的+1级衍射光在第二偏转部件1222上的照射位置为位置10，第二偏转部件1222上位置9为凹透镜，位置10为凸透镜，因此，第二偏转部件1222对0级衍射光有发散作用，而对+1级衍射光有会聚作用，进而使得+1级衍射光可以会聚在输出端口124的位置11，而0级衍射光被发散至通往输出端口124以外的光路中，不会传输仅输出端口124对信号光进行串扰。可以理解，在第二偏转部件1222为反射镜时，第一位置可以为凸面反射镜，第二位置可以为凹面反射镜，此处不再举例。
在第三种可替代的实现方式中，第二偏转部件1222上的第一位置与第二位置对同一光束的偏转能力不同，且第一偏转部件1221上的第三位置与第四位置对同一光束的偏转能力不同，通过第二偏转部件1222和第一偏转部件1221对0级衍射光及+1级衍射光的偏转，使得+1级衍射光会聚至输出端口124，且0级衍射光的会聚位置与输出端口124不完全重叠。
此外，光路转换组件122还可以基于透射能力的不同有可替代的实现方式，在第四种可替代的实现方式中，第一偏转部件1221、第二偏转部件1222以及分波合波部件1223中有一个或多个部件上设置有第一抑制元件1224，第一抑制元件1224用于对0级衍射光进行抑制。在对第二光束的衍射光的传输过程中，光路转换组件122通过第一抑制元件1224通过对0级衍射光的抑制，实现对+1级衍射光的透射能力高于+1级衍射光的透射能力。其中，第一抑制元件1224可以通过胶粘等方式设置在上述任一部件上。第一抑制元件1224对0级衍射光的抑制可以是部分抑制，也可以是全部抑制。比如，第一抑制元件1224可以是挡光片，又如，第一抑制元件1224可以是对0级衍射光有部分或全部滤波功能的滤光片等。图16为本申请实施例提供的一种第一抑制元件对串扰光的抑制示意图，可以以图16为例进行介绍。
如图16所示中的第一抑制元件1224为挡光片，第一偏转部件1221包括一个透镜和均匀透光玻璃片，第一抑制元件1224设置在第一偏转部件1221的均匀透光玻璃片前，可以阻挡0级衍射光的传输，防止0级衍射光传输进输出端口124，对信号光造成串扰。
在第五种可替代的实现方式中，光路转换组件122可以通过对+1级衍射光的透射能力高于对0级衍射光的透射能力，以及对+1级衍射光的偏转能力和对0级衍射光的偏转能力的不同，实现对0级衍射光的损耗。比如，一种具体实现中，光路转换组件122中，第二偏转部件1222上设置抑制元件，该抑制元件用于对0级衍射光进行一定程度的衰减，并且，第一偏转部件1221对+1级衍射光为会聚作用，使得+1级衍射光会聚至输出端口，但第一偏转部件1221对0级衍射光为发散作用，进一步实现对0及衍射光的损耗，通过对透射能力和偏转能力两个方面的控制实现了0级衍射光的损耗。其他的具体实现方式可以将第一种至第三种可替代的实现方式中的具体实现方式，与第四种可替代的实现方式相结合，可以得到第五种可替代实现方式中更多的具体实现，此处不再穷举。
进一步的，若第一偏转部件1221和第二偏转部件1222的焦距为第一焦距，第一抑制元件1224的位置可以根据第一焦距、第二光束在LCoS组件的入射角确定的。比如，若第二偏转部件1222为凸透镜，第一抑制元件1224通过胶粘的方式设置在第二偏转部件1222上，第一抑制元件1224在第二偏转部件1222上的位置距离第二偏转部件1222中心的距离x可通过以下公式确定：x＝f×tan(2a)≈2f×a，其中，f为第一焦距，a为第二光束在LCoS组件的入射角。应理解，上述公式确定得到的为理论上第一抑制元件1224的位置，实际应用中，还可以通过实验测试、或理论与实验测试结合的方式得到第一抑制元件1224的位置。
可选的，光处理装置12中的各个部件可以构成4f系统，其中第一偏转部件1221和第二偏转部件1222的焦距均为f，输入端口121与第一偏转部件1221、第一偏转部件1221与分波合波部件1223、分波合波部件1223与第二偏转部件1222、以及第二偏转部件1222与LCoS组件之间的距离均为f。应理解，4f系统中可以存在元件复用、光路折叠等情况。
可选的，光处理装置12中各个组件的位置固定后，可以确定出光从LCoS面板传输至输出端口过程中，使其耦合效率最高、耦合损耗最低的一个衍射角(即为第一衍射角)在+1级衍射光在LCoS组件的衍射角等于第一衍射角的情况下，+1级衍射光在从LCoS组件射出到被输出端口准直输出的过程中耦合损耗最小，第一衍射角的介绍可参见上文最优衍射角的介绍，此处不再赘述。本申请实施例中，0级衍射光在LCoS上的衍射角小于第一衍射角，+1级衍射光在LCoS组件上的衍射角大于或等于第一衍射角；或者，0级衍射光在LCoS组件上的衍射角大于第一衍射角，+1级衍射光在LCoS组件上的衍射角大于或等于第一衍射角。
通过将0级衍射光和+1级衍射光分布在第一衍射角的两侧，一方面，第二光束的衍射光中可能还包括+2级衍射光等衍射级次的衍射光，通过由于+2级衍射光与+1级衍射光从LCoS上衍射出来的夹角，约等于的+1级衍射光与0级衍射光从LCoS上衍射出来的夹角的两倍，因此，0级衍射光和+1级衍射光的衍射角分布在第一衍射角的两侧，可以使得+2级衍射光等衍射级次的衍射光与+1级衍射光的距离更远，减少对+1级衍射光的串扰；另一方面，通过将0级衍射光和+1级衍射光分布在第一衍射角的两侧，可以在0级衍射光得到衰减的同时，保证+1级衍射光的可调节衰减范围不受影响，可以以图17为例阐述。图17为本申请实施例提供的一种光处理装置的可调节衰减范围示意图，图17中17(a)示出了光路转换组件122为本申请实施例中的第一种或第二种可替换的实现方式时，光处理装置12的可调节衰减范围，17(b)示出了光路转换组件122为本申请实施例中的第四种可替代的实现方式时，光处理装置12的可调节衰减范围，17(a)和17(b)中θc为最优衍射角，θc的右侧为光处理装置12的可调节衰减范围(也就是+1级衍射光的衍射角的可调节范围)，0级衍射光的衍射角分布在θc的左侧，通过降低θc左侧的光学耦合效率，实现0级衍射光的损耗，通过θc左侧和右侧的光学耦合效率的这种非对称设计，实现了在0级衍射光得到衰减的同时，保证+1级衍射光的可调节衰减范围不受影响。
可选的，本申请实施例中光处理装置12中第二光束在LCoS组件的入射角大于零，防止第二光束以零度入射角入射LCoS组件后，0级衍射光以零度的衍射角原路返回，对信号光造成串扰的情况。
可以理解，为节约成本以及缩小装置的体积，本申请实施例提供的光处理装置12内也可以进行光路折叠或组件复用等，结合图18和图19举例介绍。图18和图19为本申请实施例提供的另一种光处理装置的结构示意图。
如图18所示的光处理装置中，输入端口121和输出端口124复用同一端口，光路转换组件122中第一偏转部件1221和第二偏转部件1222复用同一凹面反射镜，该凹面反射镜上设置有第一抑制元件1224。图19所述的光处理装置中，输入端口121和输出端口124复用同一端口，光路转换组件122中第一偏转部件1221和第二偏转部件1222复用同一凸透镜，该凸透镜上设置有第一抑制元件1224。
18(a)和19(a)分别示出了这两个光处理装置在波长方向上的光路，在波长方向上，输入端口121接收到的第一光束被分波合波部件1223色散为多束单个波长的光束，18(a)和19(a)中示例性地示出了三束单个波长的光束(分别用λ1、λ2和λ3表示，)。18(b)和19(b)中示出了这两个光处理装置在端口方向上的光路，分波合波部件1223色散得到的任一单个波长的光束均可看作第二光束，在端口方向上，第二光束照射在LCoS组件上发生衍射，0级衍射光从LCoS组件上衍射出来后，照射在第一抑制元件1224上，第一抑制元件1224阻挡了0级衍射光的传输，从而实现0级衍射光的衰减，降低其对+1级衍射光的串扰。
需要说明的是，图18和图19仅为了介绍本申请实施例中的光处理装置如何在光路折叠或元件复用的情况下，实现光路转换组件对+1级衍射光的投射能力高于对0级衍射光的投射能力，或者实现光路转换组件对+1级衍射光的偏转能力与0级衍射光的偏转能力不同，不代表本申请所限定的实现上述功能的全部方案，还有其他多种方案，如，图18和图19均示出了角度匹配的方式，还可以在图18或图19中的第二偏转部件1222与输出端口124之间设置另外一个透镜以实现位移匹配方式，又如，图18和图19中均示出了通过第一抑制元件1224对0级衍射光的传输进行阻挡的方式，还可以通过将图18中的第二偏转部件1222设计为曲率半径不均匀的凹面反射镜，或者通过将图19中的第二偏转部件1222设计为球差不均匀的凸透镜，从而实现将+1级衍射光传输会聚至输出端口，而将0级衍射光反射或折射至偏离输出端口的位置，等等，此处不再穷举所有方式。
本申请实施例还提供了一种光学系统，该光学系统用于将输入的第一光束在频域内进行处理，并将处理后得到的光束输出。比如，该光学系统可以为可调光滤波器，可以对第一光束中某个波长(或频率)的光进行滤波，并将滤波后的光束输出；又如，该光学系统可以为光信号功率均衡器，可以对第一光束中各个波长(或频率)的光进行功率调节，并将功率调节后的光束输出；又如，该光学系统可以为波长选择开关，可以对第一光束中某个指定波长(或频率)的光进行筛选，并将筛选得到的光束输出；等等。该光处理装置可以为本申请实施例中图12-图16、或图18-图19中任一图示对应的光处理装置，从而降低该光学系统中0级衍射光对信号光的串扰。
其中，在本申请实施例的描述中，除非另有说明，“/”表示或的意思，例如，A/B可以表示A或B；本文中的“和/或”仅仅是一种描述关联对象的关联关系，表示可以存在三种关系，例如，A和/或B，可以表示：单独存在A，同时存在A和B，单独存在B这三种情况。另外，在本申请实施例的描述中，“多个”是指两个或多于两个。
应理解，以上所述仅为本申请技术方案的较佳实施例而已，并非用于限定本申请的保护范围。凡在本申请的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本申请的保护范围之内。

Claims (12)

1.一种光处理装置，其特征在于，包括输入端口、光路转换组件、LCoS组件、输出端口；
所述输入端口用于接收第一光束；
所述光路转换组件用于对所述第一光束进行色散，得到第二光束，所述第二光束为单波长光束；
所述LCoS组件用于对所述第二光束进行衍射，得到所述第二光束的衍射光；所述LCoS组件包括多个像素，所述多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，所述衍射角用于控制所述像素接收到的光束在所述光处理装置中的衰减程度；所述第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；
所述光路转换组件还用于传输所述第二光束的衍射光，并将所述+1级衍射光会聚至所述输出端口；其中，所述光路转换组件对所述0级衍射光的偏转能力和对所述+1级衍射光的偏转能力不同；
所述输出端口用于将接收到的所述+1级衍射光准直输出。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述光路转换组件包括第一偏转部件、第二偏转部件和分波合波部件；所述分波合波部件用于对经过所述第一偏转部件的所述第一光束进行色散，得到所述第二光束；所述第二偏转部件用于将所述第二光束入射所述LCoS组件；所述偏转能力不同包括偏转作用不同和/或偏转强度不同；其中：
所述第二偏转部件上的第一位置与第二位置对同一光束的偏转能力不同，所述第一位置是所述0级衍射光在所述第二偏转部件上对应的照射位置，所述第二位置是所述+1级衍射光在所述第二偏转部件上对应的照射位置；
和/或，所述第一偏转部件上的第三位置与第四位置对同一光束的偏转能力不同，所述第三位置是所述0级衍射光在所述第一偏转部件上的照射位置，所述第四位置是所述+1级衍射光在所述第一偏转部件上对应的照射位置。
3.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二偏转部件对光束的偏转作用为会聚作用，所述第二偏转部件上的所述第一位置和所述第二位置的曲率半径不同，以使所述第二偏转部件对所述0级衍射光的偏转强度和对所述+1级衍射光的偏转强度不同；
和/或，所述第一偏转部件对光束的偏转作用为会聚作用，所述第一偏转部件上的所述第三位置和所述第四位置的曲率半径不同，以使所述第一偏转部件对所述0级衍射光的偏转强度和对所述+1级衍射光的偏转强度不同。
4.根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第二偏转部件上的所述第一位置对光束的偏转作用为发散作用，所述第二偏转部件上的所述第二位置对光束的偏转作用为会聚作用；
和/或，所述第一偏转部件上所述第三位置对光束的偏转作用为发散作用，所述第一偏转部件上的所述第四位置对光束的偏转作用为会聚作用。
5.根据权利要求1-4中任一项所述的装置，其特征在于，所述光路转换组件对所述+1级衍射光的透射能力高于对所述0级衍射光的透射能力。
6.一种光处理装置，其特征在于，包括输入端口、光路转换组件、LCoS组件、输出端口；
所述输入端口用于接收第一光束；
所述光路转换组件用于对所述第一光束进行色散，得到第二光束，所述第二光束为单波长光束；
所述LCoS组件用于对所述第二光束进行衍射，得到所述第二光束的衍射光；所述LCoS组件包括多个像素，所述多个像素接收到的光束对应不同的衍射角，所述衍射角用于控制所述像素接收到的光束在所述光处理装置中的衰减程度；所述第二光束的衍射光包括0级衍射光和+1级衍射光；
所述光路转换组件还用于传输所述第二光束的衍射光，并将所述+1级衍射光会聚至所述输出端口；其中，所述光路转换组件对所述+1级衍射光的透射能力高于对所述0级衍射光的透射能力；
所述输出端口用于将接收到的所述+1级衍射光准直输出。
7.根据权利要求6所述的装置，其特征在于，所述光路转换组件包括第一偏转部件、第二偏转部件和分波合波部件；所述分波合波部件用于对经过所述第一偏转部件的所述第一光束进行色散，得到所述第二光束；所述第二偏转部件用于将所述第二光束入射所述LCoS组件；
其中，所述第一偏转部件、所述第二偏转部件和所述分波合波部件中有一个或多个部件上设置有第一抑制元件，所述第一抑制元件用于对所述0级衍射光进行抑制。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述第一偏转部件和所述第二偏转部件的焦距均为第一焦距，所述第一抑制元件的位置是根据所述第一焦距、以及所述第二光束在所述LCoS组件的入射角确定的。
9.根据权利要求6-8中任一项所述的装置，其特征在于，所述光路转换组件对所述0级衍射光的偏转能力和对所述+1级衍射光的偏转能力不同。
10.根据权利要求1-9中任一所述的装置，其特征在于，在所述+1级衍射光在所述LCoS组件的衍射角等于第一衍射角的情况下，所述+1级衍射光在从所述LCoS组件射出到被所述输出端口准直输出的过程中耦合损耗最小；
所述0级衍射光在所述LCoS上的衍射角小于所述第一衍射角，所述+1级衍射光在所述LCoS组件上的衍射角大于或等于所述第一衍射角；或者，所述0级衍射光在所述LCoS组件上的衍射角大于所述第一衍射角，所述+1级衍射光在所述LCoS组件上的衍射角小于或等于所述第一衍射角。
11.根据权利要求1-10中任一所述的装置，其特征在于，所述第二光束在所述LCoS组件的入射角大于零。
12.一种光学系统，其特征在于，用于将输入的第一光束在频域内进行处理，并将处理后得到的光束输出；所述光学系统包括光处理装置，所述光处理装置为权利要求1-权利要求11中任一项所述的光处理装置。
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