CN1703638A - 具有用于垂直偏振模式的平行截面的电光器件 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种在光纤通信系统中使用的波长选择滤波器装置中实现低PDL和低PDM的改进方法。在一个实施例中，光输入信号被偏振分束器分成垂直偏振的成分。两个偏振成分被提供到可电转换Bragg(布拉格)光栅(ESBG)器件。两个偏振成分中的一个偏振成分被旋转90度，从而使两个偏振成分在进入ESBG器件时具有同一偏振方向。在ESBG器件的输出端，两个偏振成分中的一个偏振成分被旋转90度，以使该成分的偏振垂直于另一成分的偏振。而后，利用合束器将两个成分组合，并将组合的信号提供为光输出信号。

Description

具有用于垂直偏振模式的平行截面的电光器件
技术领域
本发明一般涉及可转换光学部件。更具体地说，本发明公开了一种具有用于垂直偏振模式的平行截面的、可电转换的Bragg(布拉格))光栅器件。
背景技术
在1999年8月10日公布的、并且在此被全部引作参考的、名称为“可转换光学部件/结构及其产品制作方法(switchable opticalcomponents/structures and method for the fabrication thereof)”的美国专利US5937115中，Domash描述了一种电光部件系列，该电光部件包括：光波导，它设置在波导基底表面上或仅仅设置在该表面下；分散有聚合物的液晶材料层(PDLC)，其中形成Bragg光栅；和盖板。该盖板、波导基底或两者包括用于横跨PDLC层施加电场的电极，以便转动液晶分子的取向、进而改变Bragg光栅的衍射效率和/或PDLC层的平均折射率。因而，Domash所述的部件包括可电转换的Bragg(布拉格)光栅(ESBG)。这种部件被用作光纤通信系统中的波长选择光纤和衰减器。
Ashmead(WDM方法，2001年1月)所述的动态增益平衡器件包括一系列可电转换的Bragg光栅(ESBG)，每个Bragg光栅具有不同的峰波长，这些峰波长以单个波导芯沿平面光学电路排成序列。
在光纤通信系统中使用的部件必须具有低的偏振相关损耗(PDL)和偏振模式偏移(PMD)。PDL被定义为器件插入损耗或衰减中的变化量为输入光偏振状态的函数。PMD被类似地定义为穿过器件的相移或通过时间中的变化量为输入光偏振状态的函数。为了满足低PDL和低PMD的要求，光纤通信系统中所用部件的性能必须基本上与入射光的偏振状态无关。这个条件很难在使用诸如全息聚合物扩散的液晶材料或向列型液晶材料的固有双折射材料的部件中实现。
在基于光通信系统的部件的液晶中实现低PDL的一个方法是利用偏振分束器分成两个垂直偏振状态的光束，使得到的两条光束不相关地穿过液晶器件，之后利用偏振合束器再组合这两束光。参见2001年3月27日公开的Sorin等人的、名称为“基于液晶的偏振不相关的光转换器件(POLARIZATION INDEPENDENT LIGHT SWITCHING DEVICE BASED ON LIQUIDCRYATALS)”的美国专利US 6,208,774。该偏振分集方法对于申请人的知识而言产并没有被预先应用到例如Domash和Ashmead所述的那些可电转换的Bragg光栅器件。
附图说明
结合附图的下述说明将使本发明易于理解，附图中的相同标号表示相同的结构元件，在附图中：
图1表示可电转换Bragg光栅(ESBG)器件100的分解视图。
图2是基于可电转换Bragg光栅的光学器件200的一个实施例的示意图，该器件200具有垂直偏振模式的平行截面。
图3是基于可电转换Bragg光栅的光学器件300的一个实施例的示意图，该器件300具有垂直偏振模式的平行截面。
具体实施方式
显然，本发明能以多种方式实施，这些方式包括处理、设备、系统、或诸如计算机可读存储介质的计算机可读介质或计算机网络，在计算机网络中，程序指令通过光或电通信线路发出。要说明的是，所公开的处理的步骤次序可在本发明的保护范围内变化。
下面将结合以实例说明本发明原理的附图详细地描述本发明的一个或多个优选实施例。虽然结合这些实施例来说明本发明，但应理解，本发明不限于任何实施例。相反，本发明的范围只被所附的权利要求书限定，本发明包含多种变化、改进和等同物。为此，将在下文对本发明作多方面的详细说明以便全面地理解本发明。可根据不具有某些或所有这些细节的权利要求书来实施本发明。为清楚起见，对与本发明相关技术领域中的专门材料不作具体的说明，以使本发明不会出现不必要的难以理解的描述。
本发明公开一种用于在光纤通信系统中的波长选择滤波器件中实现低PDL和低PDM的改进方法。在一个实施例中，经单模光纤接收的光输入信号被偏振分束器分成垂直偏振成分。在一个实施例中产生的两个偏振成分经两个偏振保持光纤到达可电转换Bragg光栅(ESBG)器件。两个成分中的一个偏振成分被转动90度以使两个成分以相同的偏振方向(即，第一成分的偏振平行第二成分的偏振)进入ESBG器件。在一个实施例中，ESBG器件包括一个或多个形成在平面波导电路和盖板之间的可转换光栅。在一个实施例中，ESBG可形成在分散有聚合物的液晶层中。盖板、平面光电路基底、或两者具有横跨ESBG施加电场的电极。在ESBG器件的输出端，两个成分中的一个成分被旋转90度，使如此旋转的该成分的偏振垂直于另一成分的偏振。而后，利用偏振合束器重新组合两个成分，合成的信号被设置为光输出信号。
图1表示可电转换Bragg光栅(ESBG)器件100的分解视图。分散有全息聚合物的液晶(HPDLC)层102被夹在平面光波导电路104与盖玻璃106之间。平面光波导电路104包括两个平行的波导芯110和112。在另一个实施例中，平面光波导电路104可包括两个以上的平行波导芯。多个可电转换Bragg光栅被制作在HPDLC层102中。在一个实施例中，ESBGs的边平面(fringe planes)垂直于波导芯110和112的轴。由于HPDLC层102内的液晶分子垂直于该边平面，因此如果没有电场施加到ESBGs，这些分子将平行于芯110和112对齐。由于分子以这种方式对齐，所以光栅将不具有与在波导芯110和112中传输的光相互作用相关的偏振。在一个实施例中，盖玻璃106、波导电路104、或两者具有图1中未示出的薄膜电极，该薄膜电极施加电场以控制ESBGs。在一个实施例中，电极结构与2001年12月14日申请的、名称为“具有用于垂直偏振模式的连续截面的电光器件(electro-optical device with sequential section for orthogonalpolarization modes)”的临时美国专利申请60/309153中所述的电极结构相同，该专利申请60/309153在此全部被引作参考。在一个实施例中，电极结构与名称为“可转换全息图(swtchable holograms)”的PCT申请/US01/48294中所述的电极结构相同，该PCT申请/US01/48294在此全部被引作参考。在一个实施例中，沿垂直波导芯110和112轴所施加的电场将使液晶分子沿电场方向旋转，从而增加光栅与波导中所传输的光之间的相互作用。
在一个实施例中，在ESBG器件100上的输入和输出是耦合到波导芯110和112端部的光信号。在一个实施例中，通过将偏振保持光纤对准并连接到每个相应芯的端部而将各自的光信号耦合到波导芯110和112中适当的一个波导芯上。在一个实施例中，如以下将充分讨论的，附加部件和通道将集成在同一基底而构成ESBG器件100。在这个实施例中，如可使用的那样，光信号可不需要使用偏振保持光纤而耦合到波导芯110和112。
图2是具有用于垂直偏振模式的平行截面的、基于可电转换Bragg光栅的光学器件200的一个实施例的示意图。在一个实施例中，光学器件200包括波长选择滤波器器件。输入光信号202包括经单模光纤204传送的随机偏振光。在一个实施例中，输入光信号202由发光二极管(LED)或诸如Fabry Perot激光器、Bragg激光器、分布反馈激光器的半导体激光器、或其它激光器、或其它适宜的光源产生。在一个实施例中，使用50mW或更高功率的激光器。在一个实施例中，可使用C波段(1528-1561nm波长)或L波段(1561-1620nm波长)中的光信号。不过，利用任何适宜光源产生的可用于光通信或通讯的光信号均可被使用。
在一个实施例中，偏振分束器(PBS)206将输入光信号202分成具有垂直偏振模式的两个信号208和210。在一个实施例中，PBS 206可包括具有介电涂层或双折射晶体的立方棱镜。制作光纤对光纤的偏振分束器的技术在工业领域中是众所周知的。在一个实施例中，PBS 206的插入损耗小于0.5dB，分束消光比大约为20dB。在一个实施例中，PBS 206包括由New Focus(USA)制作的“偏振合束器/分束器，A级(polarization beamcombiner/splitter，grade A)”。在一个实施例中，PBS 206包括例如US5,852,691中所述的自成像(self imaging)偏振分束器，该专利在此全部引作参考。自成像波导偏振分束器也在L.B.Soldano等所著的“基于自成像原理和应用的光学多模干涉器件(optical multi-modeinterference device based on self-imaging principles andapplication)”(J.Lightwave Tech.Vol.13，No.4，April 1995，at pp.615-627)中被描述。在一个实施例中，PBS 206包括诸如由R.M.de Ridder等人在“硅晶体上的集成光绝热TE/TM模分束器(An integrated opticadiabatic TE/TM mode splitter on silicon)”(IEEE Journal ofSelected Topics Quantum Electronics，Vol.4，Nov./Dec.1998，at pp.930-937)中、和由Y.Shani等在“硅晶体上的集成光绝热偏振分束器(integrated optic adiabatic polarization splitter on silicon)”(Appl.Phys.Lett.56(2)，1990，at pp.120-121)中所述的Y形分支分束器。上述由Soldano、de Ridder等人、Shani等所提供的文献在此全部被引作参考。在一个实施例中，在PBS 206中使用自成像波导偏振分束器或Y分支分束器可允许PBS 206在器件200中的同一基底上形成一个或多个其它部件，从而消除在这些部件之间的光纤连接的需要。
在一个实施例中，分开的输入信号208和210经偏振保持光纤214和216分别传送到ESBG器件212。偏振保持光纤可从诸如Fujikura America，Inc.(Santa Clara，CA)之类的多种来源得到。两个信号中的第一个信号，例如图2所示的信号208被预先耦合到ESEBG器件212的偏振旋转器218旋转90度。在一个实施例中，偏振旋转器218包括半波滞后(half waveretardation)板(HWP)。在一个实施例中，可使用由Melles GriotPhotonics Components(Carlsbad，CA)销售的半波滞后板。在一个实施例中，偏振旋转器208包括诸如由Isowave，Inc.of New Jersey销售的Faraday(法拉第)旋转器。在一个实施例中，旋转偏振器208包括基于诸如US  5,398,845(Van der Tol)所述的、以及由JJGM.Van der Tol等在“短集成光学无源偏振转换器(realization of a short integratedoptics passive  polarization  converter)”(IEEE Photon.Tech.Letters，Vol.7，no.8，August 1995，at pp.893-895)中进一步所述的“交变波导截面2D/3D”的原理的偏振转换器，上述的两个文件在此全部引作参考。在一个实施例中，偏振旋转器218包括基于例如US6,011,6412(S-Y Shin等)的、名称为“使用电光聚合物波导的波长不敏感无源偏振转换器(wavelength insensitive passive polarizationconverter employing electro optical optic polymer wavelength)”中所述的、和/或如M-C Oh等在“使用电光聚合物的集成光学偏振转换器件(integrated optical polarization conversion devices using eletrooptical polymer)”(ETRI Journal，18 no.4，1997，at pp.287-299)中所述的连接电光聚合物(poled electro potic polymers)的偏振转换器，上述两文件在此全部引参考。在一个实施例中，使用基于交变波导截面2D/3D的原理的偏振转换器或基于连接电光聚合物的偏振转换器，可使这些部件被集成到同一基底而构成ESBG器件，从而消除在这些部件与ESBG器件之间的光纤连接的需要。
两个输入信号成分经光波导220和222分别通过ESBG器件、并以如US 5,937,115(Domash)中充分说明的本领域技术人员熟知的方式与ESBG器件相互作用而改变，该专利文件在此引作参考。在一个实施例中，包含图2未示出的平面光学电路的其它部件和元件可集成在同一基底上而构成波导220和222。穿过波导芯的光与ESBG层相互作用而改变。该改变形式包括宽频带或波长选择性的衰减、或不衰减的相位变化。可通过施加能够使ESBGs的特性(诸如折射率或指数调制(index modulation))变化的电压而控制该改变的程度。由于输入信号的两个偏振成分以相同偏振模式穿过平面光学电路，所以它们不受平面光学电路和/或ESBGs的偏振相关特性、例如偏振相关耗损(PDL)或偏振模式偏移(PMD)的影响。于是，输入光信号的两个偏振成分产生基本相同的改变。由于输入信号202的两个成分以相同偏振模式穿过ESBG器件212，所以它们不受ESBG器件212的固有PDL或PMD的影响。在一个实施例中，穿过ESBG器件的光的偏振模式是TE(横向电场)，其中，电场矢量平行于ESBG器件212中的平面波导电路的表面。在一个实施例中，可使用包括横向磁场(TM)的其它偏振模式。从ESBG器件212射出的两个信号成分被导向偏振合束器(PBC)224，偏振合束器(PBC)224将两个成分组合成合成光束。在一个实施例中，PBC224包括配置或定位的可用作偏振合束器的偏振分束器。在一个实施例中，PBC 224可利用上述制作偏振分束器的任何技术来制作。两个信号成分中的第二个成分在ESBG器件212与PBC 224的输入端之间被第二偏振旋转器226的操作旋转90度。在一个实施例中，第一信号成分在进入ESBG器件212之前被旋转90度，第二成分在射出ESBG器件212之后被旋转90度，所以每个通道一旦进行旋转处理，则任何因熔接导致的消光比损耗或插入损耗将被平衡。在另一个实施例中，相同信号在进入ESBG器件之前和射出ESBG器件之后一旦被旋转，则其它成分不被旋转。图2中合成的光输出信号228被提供为输出，该输出被ESBG器件以与输入光信号202不相关的状态而改变。
如上所述，提供的适于与ESBG 212集成到单个基底的部件，例如PBS206、偏振旋转器208、偏振旋转器226和PBC 224，这些部件可与ESBG 212一起被集成到例如硅基底的同一基底上，从而消除用于在相关部件之间传送光信号的光纤线路。在这种方式中，可实现充分或非常充分的集成。
图3是基于可电转换Bragg光栅的光学器件300的一个实施例的示意图，该器件300具有垂直偏振模式的平行截面。元件202、204、206、208、210和216与图2的相应元件相同。在图3所示的实施例中，偏振保持光纤214和偏振旋转器218已经被偏振保持光纤302替换，偏振保持光纤302在被对准并连接到ESBG 212的波导220的输入之前已经相对其轴(即，相对其轴扭转)转动90度。在一个实施例中，偏振保持光纤302的这种转动具有与经图2中所示的实施例的偏振旋转器218而通过光信号部件208一样的效果。即，在各自的信号成分进入ESBG 212的点，经光纤302输送的信号成分的偏振状态与经光纤216输送的成分的偏振状态是相同的、即是相互平行的。在一个实施例中，光302的所需旋转在将光纤302连接到ESBG 212之前已经完成。在一个实施例中，可用熔接或机械连接将光纤302连接到ESBG 212。本领域中的技术人员可知，许多技术和工艺可用于将光302旋转、对准、和连接到ESBG 212。在一个实施例中，采用利用偏振输入光并旋转光纤直到实现最大或最小的消光水平的技术。
再参看图3，具有如上所述的被对准的其偏振状态的成分光信号经ESBG器件212而旋转、并被耦合到与ESBG 212的输出端连接的偏振保持光纤304和306。在如图2中所示的实施例中设置第二偏振旋转器226的位置，所设置的用于传送第二成分光信号的光纤306在与偏振合束器224对准并连接之前相对其轴物理地旋转90度。这样，第二成分信号的偏振一旦再与第一成分信号的偏振垂直，则偏振合束器224操作以将成分信号组合，而提供合成输出信号228，如以上结合图2所述。
虽然，以上为了便于理解对本发明作了一些具体地说明，但是应当知道，在所附权利要求书的范围内可进行某些变化和改进。应当注意，存在许多实施本发明方法和设备的其它方式。因此，说明书中的实施例应被看作为示意性的和非限定性的，本发明不限于以上给出的具体方案，本发明可在所附权利要求书的范围和等同物的范围内作出改进。

Claims (21)

1.一种具有用于垂直偏振模式的基本上平行截面的电光器件，该电光器件包括：
配置的分束器，分束器接收输入光信号并将所述输入光信号物理地分成第一和第二成分光信号，所述第一成分光信号的偏振基本上垂直于所述第二成分光信号的偏振；
配置的第一偏振旋转器，该第一偏振旋转器接收所述第一成分光信号并旋转所述第一成分光信号的偏振，于是，所述第一成分光信号的偏振基本上平行于所述第二成分光信号的偏振；和
可电转换Bragg光栅(ESBG)器件，该器件具有所配置的基本平行的波导，用于接收所述被旋转的第一成分光信号和所述第二成分光信号。
2.如权利要求1所述的电光器件，还包括：
配置的第二偏振旋转器，该第二偏振旋转器接收来自所述平面光学回路的输出端的所述第二成分光信号、并旋转所述第二成分光信号的偏振，使得所述第二成分光信号的偏振基本垂直于所述被旋转的第一成分光信号的偏振；和
配置的合束器，该合束器使所述被旋转的第一成分光信号和所述第二成分光信号组合，以提供合成的输出信号。
3.如权利要求1所述的电光器件，还包括：
配置的第二偏振旋转器，该第二偏振旋转器接收来自所述平面光学电路的输出端的所述旋转的第一成分光信号、并旋转所述被旋转的第一成分光信号的偏振，使得所述被旋转的第一成分光信号的偏振基本垂直于所述第二成分光信号的偏振；和
配置的合束器，该合束器使所述被旋转的第一成分光信号和所述第二成分光信号组合，以提供合成的输出信号。
4.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述分束器包括偏振分束器。
5.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述分束器包括自成像波导偏振分束器。
6.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述分束器包括Y形分支偏振分束器。
7.如权利要求1所述的电光器件，其中，第一偏振旋转器包括半波滞后板。
8.如权利要求1所述的电光器件，其中，第一偏振旋转器包括Faraday旋转器。
9.如权利要求1所述的电光器件，其中，第一偏振旋转器包括基于交变波导截面的原理的偏振转换器。
10.如权利要求1所述的电光器件，其中，第一偏振旋转器包括基于连接的电光聚合物的偏振转换器。
11.如权利要求1所述的电光器件，还包括配置的偏振保持光纤线路，用于将所述第一成分光信号从所述分束器传送到所述第一偏振旋转器。
12.如权利要求1所述的电光器件，还包括配置的偏振保持光纤线路，用于将所述被旋转的第一成分光信号从所述偏振旋转器传送到所述ESBG器件。
13.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述ESBG器件包括：
基底；
形成在所述基底上的平面光学电路；
盖玻璃层；和
分散有全息聚合物的液晶层，该液晶层夹在所述平面光学回路和所述盖玻璃层之间。
14.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述ESBG器件包括所配置的一个或多个电极，所述电极产生足以改变所述ESBG器件的Bragg光栅的状态的电场。
15.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述第一偏振旋转器被集成到作为所述ESBG器件的同一基底上。
16.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述分束器被集成到作为所述ESBG器件的同一基底上。
17.如权利要求1所述的电光器件，其中，所述分束器、所述第一偏振旋转器、所述第二偏振旋转器、和所述合束器被集成到作为所述ESBG器件的同一基底上，因此，所述电光器件具有被充分集成的器件、且不需要使用在部件之间传送光信号的光纤线路。
18.具有用于垂直偏振模式的基本上平行截面的电光器件，该电光器件包括：
配置的分束器，该分束器接收输入光信号并将所述输入光信号物理地分成第一和第二成分光信号，所述第一成分光信号的偏振基本上垂直于所述第二成分光信号的偏振；
配置的第一偏振旋转器，该第一偏振旋转器接收所述第一成分光信号并旋转所述第一成分光信号的偏振，于是，所述第一成分光信号的偏振基本上平行于所述第二成分光信号的偏振；
平面光学电路，包括：
配置的第一波导，用于接收所述被旋转的第一成分光信号；
基本平行于所述第一波导的第二波导，该第二波导配置成接收所述第二成分光信号；和
多个可电转换的Bragg光栅，所述多个可电转换Bragg光栅中的每一个具有第一状态和第二状态，在第一状态中、穿过该光栅的光基本上不被光栅改变，在第二状态中、穿过该光栅的光被光栅改变；
其中，所述平面光学回路被配置成使穿过所述第一波导的光通过所述多个可电转换Bragg光栅中的一个或多个，并使穿过所述第二波导的光通过所述多个可电转换Bragg光栅中的一个或多个；
配置的第二偏振旋转器，该第二偏振旋转器接收来自所述平面光学回路输出端的所述第二成分光信号、并旋转所述第二成分光信号的偏振，以使所述第二成分光信号的偏振垂直于所述被旋转的第一成分光信号的偏振；和
配置的合束器，该合束器使所述被旋转的第一成分光信号与所述被旋转的第二成分光信号组合，以提供合成输出信号。
19.具有用于垂直偏振模式的基本上平行截面的电光器件，该电光器件包括：
配置的分束器，该分束器接收输入光信号并将所述输入光信号物理地分成第一和第二成分光信号，所述第一成分光信号的偏振基本上垂直于所述第二成分光信号的偏振；
可电转换Bragg光栅(ESBG)器件，该器件具有所配置的基本平行的波导，用于接收所述第一成分光信号和所述第二成分光信号；
配置的第一偏振保持光纤，该第一偏振保持光纤接收来自所述分束器的所述第一成分光信号、并将所述第一成分光信号传送到所述ESBG器件，以使所述第一成分光信号以基本与它从所述分束器射出时相同的偏振状态进入所述ESBG器件；
配置的第二偏振保持光纤，该第二偏振保持光纤接收来自所述分束器的所述第二成分光信号、并将所述第二成分光信号传送到所述ESBG器件，所述第二偏振保持光纤在与所述ESBG器件对准并连接之前相对其自身轴转动，以使所述第二成分光信号在其进入所述ESBG器件时其偏振基本上平行于所述第一成分光信号的偏振；
配置的合束器，该合束器通过第三偏振保持光纤接收所述第一成分光信号、通过第四偏振保持光纤接收所述被旋转的第二成分光信号，所述第四偏振保持光纤被配置并准直、以便将所述被旋转的第二成分光信号以与其从所述ESBG器件射出时基本相同的偏振状态传送到所述合束器，而且所述第三偏振保持光纤相对其位于所述ESBG器件与所述合束器之间的自身轴被旋转，于是，所述第一成分光信号、以基本垂直于所述被旋转的第二成分光信号在被所述合束器接收时的偏振的、偏振状态被传送到所述合束器；
因此，所述被旋转的第一成分光信号和所述被旋转的第二成分光信号被组合成可提供合成的输出信号。
20.具有用于垂直偏振模式的基本上平行截面的电光器件，该电光器件包括：
用于接收输入光信号的装置；
用于将输入光信号分成第一成分光信号和第二成分光信号的装置，其中，第一成分光信号具有基本上垂直于第二成分光信号的偏振状态的偏振状态；
用于旋转该第一成分光信号的偏振的装置，以使被旋转的第一成分光信号的偏振基本平行于该第二成分光信号的偏振；
用于将所述被旋转的第一成分光信号输入到所述ESBG器件的第一波导的装置、和将所述第二成分光信号输入到所述ESBG器件的第二波导的装置，所述第一和第二波导基本上相互平行，于是，所述被旋转的第一成分光信号和所述第二成分光信号与所述ESBG器件平行地相互作用、并作为第一成分输出光信号和第二成分输出光信号出射；
用于旋转所述第二成分输出光信号的偏振的装置，以使所述第二成分输出光信号的偏振基本上垂直于所述第一成分输出光信号的偏振；和
用于将所述被旋转的第二成分输出光信号与所述第一成分输出光信号组合、以便产生合成输出光信号的装置。
21.使输入光信号与可电转换Bragg光栅(ESBG)器件以基本上与输入光信号的偏振状态不相关的方式而相互作用的方法，包括：
接收输入光信号；
将输入光信号分成第一成分光信号和第二成分光信号，其中，该第一成分光信号的偏振基本上垂直于该第二成分光信号的偏振；
旋转该第一成分光信号的偏振，以使该被旋转的第一成分光信号的偏振基本上平行于该第二成分光信号的偏振；
将所述被旋转的第一成分光信号作为输入提供到所述ESBG器件的第一波导，将所述被旋转的第二成分光信号作为输入提供到所述ESBG器件的第二波导，所述第一和第二波导基本上相互平行，于是，所述被旋转的第一成分光信号和所述第二成分光信号与所述ESBG器件平行地相互作用、并作为第一成分输出光信号和第二成分输出光信号出射；
旋转所述第二成分输出光信号的偏振，以使所述第二成分输出光信号的偏振基本上垂直于所述第一成分输出光信号的偏振；和
将所述被旋转的第二成分输出光信号与所述第一成分输出光信号组合、以便产生合成输出光信号。
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2004104664A1 (en) * 2003-05-16 2004-12-02 Hoya Corporation Polarization device
US7824390B2 (en) 2004-04-16 2010-11-02 Kyphon SÀRL Spinal diagnostic methods and apparatus
US20060232762A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Optical element, measuring apparatus and measuring method
US20060232763A1 (en) * 2005-04-15 2006-10-19 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Optical element, measuring apparatus and measuring method
US7259838B2 (en) * 2005-06-17 2007-08-21 Specialty Minerals (Michigan) Inc. Optical beam separation element, measuring apparatus and method of measuring
JP2007275908A (ja) * 2006-04-03 2007-10-25 Nippon Sharyo Seizo Kaisha Ltd レーザ加工装置
JP5704315B2 (ja) * 2011-01-07 2015-04-22 株式会社ブイ・テクノロジー 露光装置
DE102011018474A1 (de) 2011-02-16 2012-08-16 Hochschule Zittau/Görlitz (FH) Verfahren zur Zerlegung orthogonaler Matrizen zur Transformation optischer Netzwerke auf Diagonalform und zugehörige Netzwerke
KR101550502B1 (ko) 2013-11-13 2015-09-04 인하대학교 산학협력단 편광 모드 제어 기능을 이용한 평면 도파로 집적형 광 아이솔레이터 및 서큘레이터
CN104201555A (zh) * 2014-09-18 2014-12-10 福建福晶科技股份有限公司 一种偏振无关电光q开关
US10067347B2 (en) 2016-04-13 2018-09-04 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguides with improved intensity distributions
US10095045B2 (en) 2016-09-12 2018-10-09 Microsoft Technology Licensing, Llc Waveguide comprising a bragg polarization grating

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5942157A (en) * 1996-07-12 1999-08-24 Science Applications International Corporation Switchable volume hologram materials and devices
US5937115A (en) * 1997-02-12 1999-08-10 Foster-Miller, Inc. Switchable optical components/structures and methods for the fabrication thereof
AU9103798A (en) * 1997-08-13 1999-03-08 Foster-Miller Inc. Switchable optical components
US20020130988A1 (en) * 2001-01-18 2002-09-19 Crawford Gregory P. Electrically controllable, variable reflecting element

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