TW201416787A - 法布里－珀羅干涉光電調整裝置 - Google Patents

法布里－珀羅干涉光電調整裝置 Download PDF

Info

Publication number
TW201416787A
TW201416787A TW102107458A TW102107458A TW201416787A TW 201416787 A TW201416787 A TW 201416787A TW 102107458 A TW102107458 A TW 102107458A TW 102107458 A TW102107458 A TW 102107458A TW 201416787 A TW201416787 A TW 201416787A
Authority
TW
Taiwan
Prior art keywords
layer
optical
fabry
voltage
eop
Prior art date
Application number
TW102107458A
Other languages
English (en)
Inventor
Steven Miller
Original Assignee
Unipixel Displays Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Unipixel Displays Inc filed Critical Unipixel Displays Inc
Publication of TW201416787A publication Critical patent/TW201416787A/zh

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02B—OPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B26/00—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements
    • G02B26/001—Optical devices or arrangements for the control of light using movable or deformable optical elements based on interference in an adjustable optical cavity
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/061—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  based on electro-optical organic material
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
    • G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
    • G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour 
    • G02F1/21—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour  by interference
    • G02F1/213—Fabry-Perot type

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Nonlinear Science (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Mechanical Light Control Or Optical Switches (AREA)
  • Optical Modulation, Optical Deflection, Nonlinear Optics, Optical Demodulation, Optical Logic Elements (AREA)

Abstract

一種光學調整裝置包含一個光學調整器，其包含第一反射層、第二反射層、以及被配置在第一與第二反射層之間的光電聚合物(EOP)層，其中該第一反射層、EOP層、與第二反射層之組合形成一個法布里-珀羅腔。該種光學調整裝置還包含被耦合到該光學調整器的一個電壓產生器。

Description

法布里-珀羅干涉光電調整裝置
本申請案係關於一種法布里-珀羅干涉光電調整裝置。
【相關申請案之交互參照】
本申請案主張對於在西元2012年10月30日所提出的美國臨時專利申請案第61/720,192號(代理人案號第2911-05100號)之優先權；該美國臨時專利申請案是藉此以參照方式而被納入本文。
【先前技術】
法布里-珀羅(Fabry-Perot)腔可被用在廣泛的光學裝置及系統之中。舉例來說，其可被使用作為在光譜系統之中的干涉計且作為雷射腔反饋系統。法布里-珀羅腔是對於光學裝置及系統而言為合意，此乃歸因於其能夠選取用於加強的一個波長而致使大部分的其他波長為破壞性地干擾彼此。法布里-珀羅腔的此種技巧或調諧能力還可被使用作為對於期望波長的一種反射或透射開關。
法布里-珀羅腔之使用作為開關可允許該腔被用來調整一個光訊號，此亦可被使用在光學通訊系統中。作為調整器的法布里-珀羅腔可被實施在其調整訊號之任何型式的光學通訊系統中。此外，法布里-珀羅腔可藉由調整其通過該腔的訊號而被使用作為一種透射調整器，或是可藉由 調整其由該法布里-珀羅腔所反射的訊號而被使用作為一種反射調整器。
在本文所揭示的裝置可主要涉及一種光學調整裝置，其包含一個光學調整器，該光學調整器包含第一反射層、第二反射層、以及被配置在該第一與第二反射層之間的光電聚合物(EOP,electro-optical polymer)層，其中該第一反射層、EOP層、與第二反射層之組合形成一個法布里-珀羅腔。該種光學調整裝置還包含其被耦合到該光學調整器的一個電壓產生器。
該等裝置與系統還可涉及一種調整逆向反射器(MRR,modulating retro-reflector)，該種MRR包含：一個角隅(corner cube)逆向反射器(CCR)，其包含至少三個側邊，其中該CCR的一個側邊包含一個法布里-珀羅調整器；及，一個訊號產生器，其被耦合到該CCR。該法布里-珀羅調整器包含第一層、第二層、與光電聚合物(EOP)材料，其中該EOP材料的折射率是藉由改變來自該訊號產生器的一個施加電壓而可改變。
該等裝置與系統可替代涉及一種光學通訊系統，其包含雷射源、光學檢測器、以及一個光學調整器，該光學調整器包含其為導電性與反射性的第一層、其為導電性與反射性的第二層、以及被配置在該第一與第二層之間的光電聚合物(EOP)，其中該EOP的折射率是當一個電場被施加跨越於其時而變更。該種光學通訊系統還包含其被耦合到該光學調整器的一個訊號產生器以及其被耦合到該訊號產生器的一個通訊模組。
100‧‧‧法布里-珀羅光學調整器
102‧‧‧第一反射層
104‧‧‧第二反射層
106‧‧‧光電聚合物(EOP)層
108‧‧‧基板
110‧‧‧電壓產生器
112‧‧‧光線
200‧‧‧裝置性能曲線
300‧‧‧自由空間光學通訊系統(FSOCS)的調整器側
302‧‧‧入射光束
304‧‧‧聚光透鏡
306‧‧‧角隅逆向反射器(CCR)
308‧‧‧經調整後的射束
310‧‧‧訊號產生器
400‧‧‧自由空間光學通訊系統(FSOCS)的收發器側
402‧‧‧雷射源
404‧‧‧分束器
406‧‧‧檢測器
408‧‧‧聚光透鏡
410‧‧‧經調整後的雷射束
412‧‧‧雷射束
為了本發明之示範實施例的詳細說明，伴隨圖式將作參考， 其中：圖1說明一種法布里-珀羅光學調整器的一個實施例；圖2說明對於一種法布里-珀羅光學調整器的預測裝置性能曲線；圖3說明利用法布里-珀羅光學調整器之一種自由空間光學通訊系統的調整器側；且圖4說明一種自由空間光學通訊系統的收發器側。
某些術語被使用在以下說明與申請專利範圍以指稱特定的系統構件。如熟習此技藝人士將理解，諸個公司可能用不同的名稱來指稱一個構件。此文件無意區別其名稱不同而非功能不同的構件。在以下論述與申請專利範圍中，術語“包括”與“包含”是以開放式的方式來運用，且因此應被解讀為“包括而不受限於…”。此外，術語“耦合”是意欲來意指一種間接或直接的連接。因此，若第一個裝置耦合到第二個裝置，該連接可能是透過直接連接，或是經由其他裝置或連接而透過間接連接。
以下論述是針對於此揭露內容的種種實施例。雖然此等實施例中的一或多者可為較佳，所揭示的實施例不應被解讀(或以其他方式使用)作為限制此揭露內容(包括申請專利範圍)的範疇。此外，熟習此技藝人士將瞭解的是，以下說明具有廣泛的應用，且任何實施例的論述是僅為意指該實施例的示範而無意來暗指此揭露內容(包括申請專利範圍)的範疇為受限於該實施例。
習用上，一種法布里-珀羅腔包含由一個光學路徑長度所分開的二個反射表面。在一種法布里-珀羅干涉計中，由反射鏡所封閉的間隙 通常包含空氣且可能例如藉由移動該等反射鏡中的一者相關於另一個反射鏡而機械式變化。在一種法布里-珀羅標準具中，該等反射鏡通常例如藉由一種間隔件(例如石英或玻璃可常被使用於其)而被保持為固定，且該等反射鏡為在該間隔件的相對側上。用於一種干涉計的常用間隙寬度可從數微米到數公分而改變。顯著較大的間隙寬度是當法布里-珀羅腔被使用作為雷射共振腔而為慣用，但是亦可取決於雷射的波長。對於其包括調整器之一些應用而言，間隙寬度可能為一到數個微米的規模。所有法布里-珀羅腔(作為標準具或干涉計)的間隙寬度可取決於被作為加強目標之光線的波長。
二種型式的反射鏡可被用來產生法布里-珀羅腔。由作為單一層可能未呈現實質反射係數之一種材料所作成的薄膜堆疊(TFS,Thin Film Stack)被組合以產生變動量的反射性，其可被使用作為反射鏡。TFS材料的折射率可決定要提供期望反射性的層數與厚度。其次，包含單一層的反射材料(通常為金屬或金屬化合物)之反射鏡可能被使用。該等反射鏡可為平面平行，但是曲面反射鏡的系統為同樣已知，尤其是作為雷射腔且作為頻譜分析儀。
法布里-珀羅腔(其可為共振光學腔)具有整體的反射係數，其取決於該二個反射鏡的反射係數R1與R2、以及被配置在該二個反射鏡之間的間隙材料的折射率、加上一些其他因素，且可由以下的公式所代表：反射係數(R,λ,θ,n,h)=(R(1-A)2+4RAsin(δ/2)2)/((1-RA)2+4RAsin(δ/2)2) 式(1)其中R=sqrt(R1*R2)且為腔反射鏡1與2的有效反射係數，R1代表反射鏡1的 反射性且R2代表反射鏡2的反射性，λ是在腔中的光線的目標波長，θ是相對於表面法線之在腔內的傳播角度，n是腔的內部折射率，h是腔材料的實際厚度，且A是歸因於間隙材料吸收之每遍的損失。在上式中的量δ是一個相位移因數且為由δ=(4 π nhcos θ)/λ所給定。
因此，該反射係數是當δ=2m π而具有最小值且當δ=2(m+1/2)π而具有最大值，其中m是一個整數，即：當該等正弦(sine)因數分別為零與一。因此，一種法布里-珀羅腔可使用式(1)所設計以藉由腔材料的折射率、二個反射鏡的反射性值、與腔的厚度之適當選取而將特定波長的一個入射光束反射。所有其他波長可由間隙材料所捕捉、或吸收，歸因於在腔內的破壞性干擾或多個內部反射而導致歸因於間隙材料的吸收特性之光線吸收。
概括而言，量R、λ、θ、n、或h之中的任一者可作用為一個可調整的參數以將該腔調諧。根據種種實施例，腔間隙材料的折射率可經調整以將法布里-珀羅腔調諧。替代或附加而言，腔的厚度亦可經調整以將該腔調諧。一種法布里-珀羅腔可經調諧，使得其反射一個期望波長且衰減或吸收其他波長。此可被運用，使得該法布里-珀羅腔可被使用在光學通訊系統中，作為一種雷射腔，或被使用在頻譜儀中，使得期望波長是從一個寬頻訊號被放大或被選取。替代而言，法布里-珀羅腔可經調諧，使得該腔可被使用作為用於該波長的光線之一種開關。
線性的光電效應可能僅發生在一種各向異性的雙折射材料(例如：其分子具有對於不同空間軸的不同對稱性)，其具有稱作為正常率與異常率的至少二個不同折射率。該種光電效應可藉由將一種各向異性材料 納入在間距d的二個電極之間且將電壓V施加跨於該等電極以產生具有E=V/d的電場強度之電場而導致。線性的光電效應可為折射率的變化△n(如在以下的式(2)所示)，△n可為與外部施加電場E的大小以及其取決於材料分子軸的光電係數r成比例：△n=1/2*(n3)*r*E=1/2*(n3)*r*V/d 式(2)
藉由結合法布里-珀羅腔的反射特性與其呈現該種光電效應的間隙材料，一種法布里-珀羅腔可被設計以改變其對於既定波長的反射性的層級。如上文所論述，該腔的反射性可為間隙材料的折射率之一個函數。因此，藉由運用一種間隙材料的固有折射率來設計該腔以反射特定波長，該腔還可藉由改變間隙材料的折射率而吸收、捕捉、或引起對於相同波長的破壞性干擾。當使用顯現線性光電效應的一種間隙材料，該種間隙材料的折射率可藉由將一個電壓施加跨於其而被改變。改變間隙材料的折射率之能力可允許法布里-珀羅腔對於不同的波長而被調諧。換言之，法布里-珀羅腔可從對於波長所設計者而被解調諧。因此，藉由將施加的電壓切換為接通及截斷，於是法布里-珀羅腔可被切換在反射波長與吸收波長之間。如此，法布里-珀羅腔可作用為一種光學開關。
在本文所揭示者是一種將法布里-珀羅腔實施為光學調整器的裝置及系統。法布里-珀羅光學調整器可包含二個反射鏡，一者為在一種光電聚合物間隙材料的各側上。光電聚合物間隙材料可顯示線性的光電效應，此可允許該種間隙材料的折射率為藉由將一個電場施加跨越於其而被 改變。法布里-珀羅光學調整器可被使用在光學通訊系統中以調整一個撞擊光束且該調整器可被使用在一種反射或透射系統中。法布里-珀羅光學調整器可藉由根據一個施加的資料訊號來將一個光訊號遮斷而對其調整，使得經遮斷後的光訊號載有來自該資料訊號的資料。
圖1說明一種法布里-珀羅光學調整器100的一個實施例。光學調整器100包含第一反射層102、第二反射層104、一個光電聚合物(EOP)層106、基板108，且可被耦合到一個電壓產生器110。第一與第二反射層可為法布里-珀羅光學調整器100的反射鏡。第二反射層104可具有通常為高的反射性(至少為高於第一反射層102的反射性)，例如：大約0.98的反射性R2，且第二反射層104還可為導電性。第二反射層104可被安裝到基板108，或其可為基板108的一個表面，或其可為塗覆有例如金、鋁、或銀的一種導電性及反射性材料之基板108的表面，但任何高度反射性及導電性的材料均可為有效。基板108可至少為5微米厚，但取決於光學調整器100所需的任何外在參數而可能為更厚。
第一反射層102亦可為導電性，但可具有低於第二反射層104的反射性。舉例來說，在第二反射層104的反射性為0.9或更大之實施例中，第一反射層102的反射性R1可為0.7到0.8。要得到此等級的反射性之一種方式是藉由將第一反射層102保持為相當薄，例如：大約30奈米。然而，第一反射層102的反射性(且反之為吸收作用)亦可為被用以形成第一反射層102的材料之函數。吸收量亦可取決於該種材料的厚度。在種種的實施例中，鋁可歸因於其反射及透射性質而提供最佳的光學性質。在種種的其他實施例中，諸如具有鋁或金層的矽可被使用作為第一與第二反射層。
反射層102與反射層104均可具有平坦的表面，且可為彼此平行。該二層亦可適用為電極，其當由電壓產生器110將一個電壓施加到該等反射層時而允許通過EOP層106的一個電場之形成。該電壓可為跨越EOP層106之任何適合的電壓，諸如：在從5到100伏特之範圍中的電壓，視該層的厚度與組成而定。
EOP層106可具有例如大約為5微米的平均厚度h，歸因於其涉及EOP材料之極化(poling)的備製要求。極化是當EOP的溫度為接近其玻璃轉變溫度時而將一個高電壓施加跨越於EOP的處理。EOP層106可由其可含有諸多的非線性光學活性分子(即：發色團(chromophore))的有機光電聚合物所形成。發色團是由強電子施體、強電子受體、與橋所構成的分子，其構成方式為電子密度可響應於施加電場而透過延伸共軛被容易地極化。延伸共軛可允許電子移動跨越該橋，故電子聚集在該分子的一個區域或一側，因此致使其極化。此等發色團可被散佈在諸如聚合物的一種可相容且非旋光性(透明)基質。在由諸多的分子不對稱(雙極性)發色團所構成之此類大量材料中，對於整體的非中心對稱性之附加要求加諸了分子對準的額外需求以便達成有限巨觀的二階非線性旋光性。此對準可藉由在基質聚合物的玻璃轉變溫度而高達100-200伏特/微米的極高電場強度之下的一種極化過程所達成。該非線性的光學性質可在一種成功的極化過程之後而達成且在本文被描述特徵為EO係數(r33)。該r33是張量要素，其可被使用來計算對於一個施加電場所得到的折射率變化大小且可用每伏特為多少皮米(pm/V)的單位來表示。該張量要素可為材料分子軸之一個函數且可代表該種材料的光電係數。
在造成的摻雜有發色團的EOP之折射率的變化可與外部施加電場的大小為成比例，如關於線性的光電效應之上文所論述。忽略實際量的向量性質，外部電場在EOP材料之折射率的效應可用線性關係(類似於上文的式(2))來描述：△n=n3* r33*E/2 式(3)其中△n可為折射率的變化，n可為EOP層106的折射率，r33可為光電係數，且E可為施加的電場強度。按照式(3)，折射率的變化可不僅是關於r33，而且還關於EOP的折射率與施加電場強度。對於EOP層106的r33之典型值可在1310 nm的波長為100-200 pm/V。折射率的量度可為波長相關，因為其代表在一種介質中的光線速度對比在空氣中的光線速度之一個比值。
如上文所論述，EOP層106可具有例如5微米的平均厚度。按照100-200 pm/V的r33，此厚度可僅需要5 V/微米的電場以便改變該層的折射率。以此電場，EOP層106的折射率可運用100 pm/V的r33而改變0.00123。在EOP層106的折射率之此改變可為足夠以影響該種法布里-珀羅光學調整器可經調諧的波長。
根據種種實施例，電壓產生器110可被耦合到法布里-珀羅光學調整器100在其第一與第二反射層之處。電壓產生器110可被使用以將電壓施加到法布里-珀羅光學調整器100，且所施加的電壓可變更EOP層106的折射率，如關於上文的式(2)所述。藉由改變EOP層106的折射率，根據上文的式(1)，法布里-珀羅光學調整器100的反射性可被改變。因此，在未 施加電壓的情況下，法布里-珀羅光學調整器100可反射所設計波長的一個撞擊光訊號。因為法布里-珀羅光學調整器100可藉著以入射光的波長設定一個駐波而致使該光訊號在腔內被強化，該光訊號可被反射。另一方面，當施加電壓時，法布里-珀羅光學調整器100可透過破壞性干擾而致使撞擊光訊號在腔內消除其本身，該破壞性干擾亦可被稱作為捕捉光或吸收光。替代而言，法布里-珀羅光學調整器100可被設計以當施加電壓時為反射性而在無施加電壓的情況下為吸收性。
圖2說明對於法布里-珀羅光學調整器100的裝置性能曲線200。裝置性能曲線200說明法布里-珀羅光學調整器100的計算反射係數對(vs.)EOP層106的不同折射率值。如可在裝置性能曲線200所看出，若EOP層106的折射率是從大約1.6025而調整到大約1.615，EOP層106的反射性可從大約0.25而變更到大約0.98。因此，當EOP層106的折射率是大約1.6025，法布里-珀羅光學調整器100的整體反射性可為低，此可致使其吸收撞擊光線。然而，當EOP層106的折射率是大約1.615，法布里-珀羅光學調整器100的整體反射性可為高，此可致使其反射撞擊光線。
使用電壓產生器110以使EOP層106的折射率在上述二個值之間切換可致使法布里-珀羅光學調整器100在撞擊的光線的反射與吸收之間切換，此可致使光線被調整。若法布里-珀羅光學調整器100的反射性之切換是藉由電壓產生器110而根據一個施加的資料訊號所作成，則一個撞擊的光訊號可經反射為一個調整後的光訊號。根據種種實施例，法布里-珀羅光學調整器100可為透射性且一個透射光訊號可經調整。
圖3說明一種自由空間光學通訊系統(FSOCS,free space optical communication system)的調整器側300。FSOCS的調整器側300包含：聚光透鏡304、角隅逆向反射器(CCR)306、以及耦合到CCR 306的訊號產生器310。CCR 306與訊號產生器之組合可被稱作為一種調整逆向反射器。CCR 306可包含三個側邊，使得入射在其上的光線是朝該光線來的方向而被反射回去。對於FSOCS的調整器側300要調整光訊號而言，CCR 306的一側可包含一個法布里-珀羅光學調整器，諸如：法布里-珀羅光學調整器100。
聚光透鏡304可將入射的射束剖面縮減為到CCR 306之上的較小尺寸。聚光透鏡304還可將一個射束隨著其從CCR 306所反射而聚集且將其指引朝向FSOCS的另一側，諸如：下文所述的收發器側400。聚光透鏡304還可將所反射的射束擴展而降低該射束的強度，藉以避免引起可跨越射束路徑的任何動物或人。若有的話，在有FSOCS的調整器側300或收發器側之降低量的主動操縱之情況下，聚光透鏡304與CCR 306之組合可將所反射的射束反射或返回朝向FSOCS的另一側。沒有主動操縱可歸因於聚光透鏡304之組合的寬廣操作角度、可與收發器側有關聯的聚光透鏡、以及用於將射束朝其被接收的方向而返回之CCR 306的固有特性。
藉由用例如法布里-珀羅光學調整器100之一種法布里-珀羅光學調整器來覆蓋CCR 306的一側，入射在CCR 306之上的光束可藉著由訊號產生器310來改變或切換其施加到CCR 306之法布里-珀羅光學調整器側的電壓而被調整。藉由運用在圖2所顯示的折射率切換特性，CCR 306可藉由在無電壓被施加到CCR 306的一段時間量而將射束反射回去且藉由在電壓被施加到CCR 306的一段時間量而吸收或捕捉光束來調整一個撞擊光束。因此，藉由使用訊號產生器310的一個資料訊號來改變施加電壓， 調整後的訊號可由FSOCS的調整器側300所反射。
根據種種實施例，與FSOCS的收發器側有關聯的雷射源可產生其被對準且入射在聚光透鏡304之上的一個光束，此可由在圖3之入射的射束302所代表。聚光透鏡304可將入射的射束302縮減為到CCR 306之上的較小剖面。運用附接到CCR 306的訊號產生器310以改變被施加到其包含法布里-珀羅光學調整器之CCR 306的該側的一個電壓，EOP層106的折射率可被改變而造成CCR 306的反射性被改變。藉由根據圖2來調整EOP層的折射率而致使法布里-珀羅光學調整器在作為反射性與作為吸收性之間切換，入射的光束302可由CCR 306所反射且調整，如由圖3之調整後的光束308所示。調整後的射束308可由聚光透鏡304所聚集、擴展、且被指向回到其容置在FSOCS之另一側的檢測器。
藉由結合FSOCS的二側，光學通訊可在其分開為數公里的二點之間進行。此外，由於離開雷射源與檢測器而被容置，該種調整器可歸因於法布里-珀羅光學調整器100潛在為低的操作電壓要求而僅需要少量的電力，如上文所論述。因此，FSOCS的僅有一側(收發器側)可能需要相當可觀量的電力以操作雷射源與檢測器，而調整器側可為低電力。
圖4說明一種自由空間光學通訊系統(FSOCS)的收發器側400。收發器側400包含：雷射源402、分束器404、檢測器406、以及聚光透鏡408。雷射源402可產生雷射束412，其可在由聚光透鏡408所聚光及聚焦之前而傳播通過分束器404。聚光透鏡408可將雷射束412對準朝向FSOCS的調整器側，諸如：調整器側300。雷射束412可由FSOCS的調整器側所聚光、調整、且接著送回朝向FSOCS的收發器側400。雷射束412 可為類似於圖3的入射光束302。經調整後的雷射束410表示從FSOCS的調整器側之經調整後而返回的雷射束且可為類似於圖3的經調整後的射束308。經調整後的雷射束410可由聚光透鏡408所聚光且被聚焦到分束器404之上。分束器404可將一部分的經調整後的射束指向到檢測器406，使得經調整後的射束410所載有的訊號是藉由該FSOCS所中繼。聚光透鏡304與聚光透鏡408之組合可允許光線在其可降低或取消需要對於FSOCS之任何主動射束操縱的某個角度範圍(例如：偏離法線為±25°)內而由一個FSOCS的二側所接收。
以上論述是意欲作為說明本發明的原理與種種實施例。一旦以上揭露內容被完全理解，諸多的變化與修改將對於熟習此技藝人士而言成為顯明。預期的是，隨附的申請專利範圍被解讀為包含所有此類的變化與修改。
100‧‧‧法布里-珀羅光學調整器
102‧‧‧第一反射層
104‧‧‧第二反射層
106‧‧‧光電聚合物(EOP)層
108‧‧‧基板
110‧‧‧電壓產生器
112‧‧‧光線

Claims (20)

  1. 一種光學調整裝置，其包含：光學調整器，其包含：第一反射層；第二反射層；及光電聚合物(EOP)層，其被配置在該第一與第二反射層之間，其中該第一反射層、該EOP層、與該第二反射層之組合形成一個法布里-珀羅腔；及電壓產生器，其被耦合到該光學調整器。
  2. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中該第一層的反射性是小於該第二層的反射性。
  3. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中該第一與第二反射層為導電性。
  4. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中該EOP層的折射率是藉由使用該電壓產生器來將一個電場施加到該光學腔而可改變。
  5. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中該光學調整器的反射性是當該EOP層的折射率被改變時而變更。
  6. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中當並無電壓為由該電壓產生器所施加時，該光學調整器反射一個撞擊光束，且當一個電壓為由該電壓產生器所施加時，該光學調整器吸收該撞擊光束。
  7. 如申請專利範圍第1項之光學調整裝置，其中該撞擊光束是藉由根據一個變動資料訊號來將該電壓產生器切換而被該光學調整器所調整。
  8. 一種調整逆向反射器(MRR)，其包含： 角隅逆向反射器(CCR)，其包含至少三個側邊，其中該CCR的一個側邊包含一個法布里-珀羅調整器；及訊號產生器，其被耦合到該CCR；其中該法布里-珀羅調整器包含第一層、第二層、與光電聚合物(EOP)材料，其中該EOP材料的折射率是藉由改變來自該訊號產生器的一個施加電壓而可改變。
  9. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中該EOP材料被配置在該第一與第二層之間。
  10. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中該第一層與第二層均為導電性與反射性。
  11. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中該第一層的反射性是小於該第二層的反射性。
  12. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中該第二層亦為其包含該法布里-珀羅調整器之該CCR的側邊。
  13. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中該訊號產生器被耦合到該第一與第二反射器，使得當一個電壓被施加時而一個電場被產生跨越於該EOP材料。
  14. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中一個撞擊光束擊中該法布里-珀羅調整器的第一層且當並無電壓被施加時而被反射。
  15. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中當一個電壓被施加時，一個撞擊光束係由該法布里-珀羅調整器所吸收。
  16. 如申請專利範圍第8項之MRR，其中一個撞擊光束是當該訊號產生器 將一個變動電壓訊號施加到該法布里-珀羅調整器時而被調整。
  17. 一種光學通訊系統，其包含：雷射源；光學檢測器；光學調整器，其包含：第一層，其為導電性與反射性；第二層，其為導電性與反射性；光電聚合物(EOP)，其被配置在該第一與第二層之間，其中該EOP的折射率是當一個電場被施加跨越於其時而變更；訊號產生器，其被耦合到該光學調整器；及通訊模組，其被耦合到該訊號產生器。
  18. 如申請專利範圍第17項之光學通訊系統，其中當並無電壓為由該訊號產生器所施加到該光學調整器時，入射在該第一層上的一個光束係被反射。
  19. 如申請專利範圍第17項之光學通訊系統，其中當一個電壓為由該訊號產生器所施加到該光學調整器時，入射在該第一層上的一個光束係被吸收。
  20. 如申請專利範圍第17項之光學通訊系統，其中當該通訊模組將一個資料訊號施加到該訊號產生器以致使該訊號產生器根據該資料訊號來調整經施加到該光學調整器的一個電壓時，入射在該光學調整器上的一個光束係被調整。
TW102107458A 2012-10-30 2013-03-04 法布里－珀羅干涉光電調整裝置 TW201416787A (zh)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201261720192P 2012-10-30 2012-10-30

Publications (1)

Publication Number Publication Date
TW201416787A true TW201416787A (zh) 2014-05-01

Family

ID=50627899

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
TW102107458A TW201416787A (zh) 2012-10-30 2013-03-04 法布里－珀羅干涉光電調整裝置

Country Status (2)

Country Link
TW (1) TW201416787A (zh)
WO (1) WO2014070219A1 (zh)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104104438A (zh) * 2014-05-13 2014-10-15 江苏海虹电子有限公司 Led可见光通信被动调制系统及调制方法

Families Citing this family (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102014209901A1 (de) * 2014-05-23 2015-07-16 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Kommunikationsvorrichtung
WO2021176011A1 (de) * 2020-03-04 2021-09-10 Technische Hochschule Deggendorf Anordnung und methode zur elektromagnetischen frequenz-modifikation
US20240039243A1 (en) * 2020-09-07 2024-02-01 Nippon Telegraph And Telephone Corporation Etalon, Etalon Device, Method for Controlling Etalon, and Method for Determining Refractive Index

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5389782A (en) * 1994-05-13 1995-02-14 The United States Of America As Represented By The Secretary Of The Navy Optically powered amplifier used by an electromagnetic field sensor to amplify an electrical signal from an antenna
US6611342B2 (en) * 2001-01-08 2003-08-26 Optellios, Inc. Narrow band polarization encoder
EP1536273A1 (en) * 2003-11-25 2005-06-01 C.S.E.M. Centre Suisse D'electronique Et De Microtechnique Sa Polarization-independent electro-optic modulator
US20070127928A1 (en) * 2005-12-07 2007-06-07 Cubic Corporation Large field of view modulating retro reflector (MRR) for free space optical communication

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN104104438A (zh) * 2014-05-13 2014-10-15 江苏海虹电子有限公司 Led可见光通信被动调制系统及调制方法
CN104104438B (zh) * 2014-05-13 2017-01-18 江苏海虹电子有限公司 Led可见光通信被动调制系统及调制方法

Also Published As

Publication number Publication date
WO2014070219A1 (en) 2014-05-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US10418775B2 (en) External cavity tunable laser with dual beam outputs
US6215928B1 (en) Active wavelength selection with resonant devices
US9046729B2 (en) Cholesteric liquid crystal structure
US11567381B2 (en) Spectral and phase modulation tunable birefringence devices
JP4382317B2 (ja) 液晶可変波長フィルタ装置
JP5693989B2 (ja) 光変調器
TW201416787A (zh) 法布里－珀羅干涉光電調整裝置
US9927678B2 (en) Variable optical attenuator comprising a switchable polarization grating
US11774824B2 (en) Spectral and phase modulation tunable birefringence devices
JPH07101269B2 (ja) 強度の制御可能な位相共役ビームを得るための光バルブシステム
US6967765B2 (en) Active optical system for changing the wavelength of an image
US8620131B2 (en) Variable optical attenuator (VOA)
CN108681129B (zh) 一种偏振非依赖硅基液晶器件
JPH06250130A (ja) 光アイソレータ
JP2013003072A (ja) 光センサ及び光センサ感度変動抑制方法
EP1536273A1 (en) Polarization-independent electro-optic modulator
JP4639663B2 (ja) 波長可変ミラーおよび波長可変レーザ
JP3897300B2 (ja) 液晶情報ディスプレイ
JPH04140714A (ja) 可変波長フィルタモジュール
RU2410809C1 (ru) Твердотельный лазер, управляемый электрическим полем, и способ переключения частоты твердотельного лазера
US20230054271A1 (en) Light modulator and light modulator array
Zhang et al. Frequency controlled terahertz temporal-spatial modulator
JP2010231247A (ja) 液晶素子
JPS606918A (ja) 反射型薄膜光変調器
JPH04307822A (ja) 波長多重光通信装置