一種基于楔形液晶盒的光交換模塊的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于楔形液晶盒的光交換裝置，包括輸入光纖準(zhǔn)直器、第一偏振轉(zhuǎn)換組件、第一光柵、第一透鏡、楔形液晶盒、第二透鏡、第二光柵、第二偏振轉(zhuǎn)換組件和輸出光纖準(zhǔn)直器陣列；輸入光纖準(zhǔn)直器設(shè)置在第一透鏡的光軸上，第一光柵與楔形液晶盒分別設(shè)置于第一透鏡的前后焦面上；輸出光纖準(zhǔn)直器陣列離軸設(shè)置于第二透鏡的出射光路側(cè)；第二偏振轉(zhuǎn)換組件設(shè)置于輸出光纖準(zhǔn)直器陣列與第二光柵之間；通過(guò)調(diào)節(jié)施加在楔形液晶盒上電場(chǎng)的大小改變楔形液晶盒的出射光與第二透鏡的光軸之間的夾角從而改變第二透鏡的出射光與光軸之間的距離；本發(fā)明通過(guò)楔形液晶盒與適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，對(duì)輸入光信號(hào)中任一波長(zhǎng)均產(chǎn)生多個(gè)可選擇的輸出端口，實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)功能。
【專利說(shuō)明】一種基于模形液晶盒的光交換模塊

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明屬于光通信【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開 關(guān)。

【背景技術(shù)】
[0002] 隨著人們對(duì)通信帶寬需求的增長(zhǎng)和通信業(yè)務(wù)的日益復(fù)雜化，電信運(yùn)營(yíng)商對(duì)光通信 網(wǎng)絡(luò)配置的靈活性提出更高的要求，基于波分復(fù)用技術(shù)和可重構(gòu)光分插復(fù)用技術(shù)的智能 化光網(wǎng)絡(luò)得到迅速發(fā)展。光開關(guān)與波長(zhǎng)選擇開關(guān)是光通信系統(tǒng)中的重要器件和模塊，在 智能化光網(wǎng)絡(luò)中得到越來(lái)越普遍的應(yīng)用。與電開關(guān)相比，光開關(guān)與波長(zhǎng)選擇開關(guān)不經(jīng)過(guò) "光-電-光"轉(zhuǎn)換，能夠提高網(wǎng)絡(luò)的可靠性與靈活性，是實(shí)現(xiàn)全光網(wǎng)絡(luò)必需的器件。
[0003] 光開關(guān)是一種具有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端口的光器件，它可以在輸入/輸出端 口之間實(shí)現(xiàn)光信號(hào)的線路交換，利用光開關(guān)可以在光網(wǎng)絡(luò)中實(shí)現(xiàn)光交叉連接、線路自愈保 護(hù)等功能。而波長(zhǎng)選擇開關(guān)也是一種具有一個(gè)或多個(gè)輸入/輸出端口的光器件，它可以在 輸入/輸出端口之間實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)粒度的線路交換，利用波長(zhǎng)選擇開關(guān)可以組成功能靈活的可 重構(gòu)光分插復(fù)用節(jié)點(diǎn)，對(duì)提高智能化光網(wǎng)絡(luò)的性能至關(guān)重要。光開關(guān)和波長(zhǎng)選擇開關(guān)的區(qū) 別在于，前者對(duì)光信號(hào)的交換是波長(zhǎng)無(wú)關(guān)的，一個(gè)輸入端口的所有光波長(zhǎng)，只能同時(shí)交換到 同一個(gè)輸出端口中；后者對(duì)光信號(hào)的交換是波長(zhǎng)相關(guān)的，一個(gè)輸入端口的不同光波長(zhǎng)，可以 分別交換到不同輸出端口中。
[0004] 光開關(guān)的常用技術(shù)方案有機(jī)械式光開關(guān)、熱光開關(guān)、磁光開關(guān)、電光開關(guān)、MEMS (微 電機(jī)系統(tǒng)）光開關(guān)、波導(dǎo)型光開關(guān)等等，波長(zhǎng)選擇開關(guān)的常用技術(shù)方案有MEMS、LC0S (娃基 液晶）、液晶等等。其中現(xiàn)有基于液晶技術(shù)的波長(zhǎng)選擇開關(guān)，它是通過(guò)一個(gè)液晶單元與一個(gè) 雙折射楔形棱鏡相配合，通過(guò)液晶單元控制光束的偏振方向，讓光束以〇光或者e光通過(guò)雙 折射楔形棱鏡，產(chǎn)生不同的偏轉(zhuǎn)角度，再通過(guò)一定的光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)對(duì)光束輸出端口的 選擇和交換。該方案的特點(diǎn)是，光信號(hào)通過(guò)一個(gè)液晶單元+雙折射楔形棱鏡組合結(jié)構(gòu)，只能 選擇兩個(gè)可能的輸出端口，為了選擇多個(gè)可能的輸出端口（比如8個(gè)），需要將3個(gè)這樣的 組合結(jié)構(gòu)串聯(lián)起來(lái)，因此器件的端口擴(kuò)展性較差，難以實(shí)現(xiàn)大端口數(shù)的波長(zhǎng)選擇開關(guān)。
[0005] 液晶材料具有一種電控雙折射特性，通過(guò)外加電場(chǎng)可以改變液晶材料的折射率， 據(jù)此可以制作楔形液晶盒，即可以通過(guò)外加電場(chǎng)調(diào)節(jié)光路的偏轉(zhuǎn)角。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0006] 針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，本發(fā)明的目的是提供一種基于楔形液晶盒實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開 關(guān)功能的波長(zhǎng)選擇開關(guān)。
[0007] 本發(fā)明提供的基于楔形液晶盒的光交換裝置，包括輸入光纖準(zhǔn)直器、第一偏振轉(zhuǎn) 換組件、第一光柵、第一透鏡、楔形液晶盒、第二透鏡、第二光柵、第二偏振轉(zhuǎn)換組件和輸出 光纖準(zhǔn)直器陣列；所述輸入光纖準(zhǔn)直器設(shè)置在第一透鏡的光軸上，所述第一光柵與所述楔 形液晶盒分別設(shè)置于第一透鏡的前、后焦面上；所述第一偏振轉(zhuǎn)換組件設(shè)置于輸入光纖準(zhǔn) 直器與第一光柵之間；所述第二透鏡與第一透鏡共軸；所述楔形液晶盒與所述第二光柵分 別置于第二透鏡的前后焦面上；所述輸出光纖準(zhǔn)直器陣列離軸設(shè)置于第二透鏡的出射光路 偵h所述第二偏振轉(zhuǎn)換組件設(shè)置于輸出光纖準(zhǔn)直器陣列與第二光柵之間；輸入光纖準(zhǔn)直器 輸出的光經(jīng)過(guò)第一偏振轉(zhuǎn)換組件后成為兩束e光，分別進(jìn)入第一光柵色散成m路不同波長(zhǎng) 的光，其波長(zhǎng)分別為入^ λ2……λ m，2m路光經(jīng)過(guò)第一透鏡后分別作為楔形液晶盒的入射 光，楔形液晶盒的出射光作為第二透鏡的入射光，第二透鏡的出射光與光軸之間的距離r' =(n-1) af;通過(guò)調(diào)節(jié)施加在楔形液晶盒上電場(chǎng)的大小改變楔形液晶盒的出射光與第二 透鏡的光軸之間的夾角Θ 8從而改變第二透鏡的出射光與光軸之間的距離；其中，f為第一 透鏡與第二透鏡的焦距，a為楔形液晶盒的楔角，η為楔形液晶盒的折射率。
[0008] 本發(fā)明還提供了一種基于楔形液晶盒的光交換裝置，包括輸入光纖準(zhǔn)直器、第一 偏振轉(zhuǎn)換組件、第一光柵、第一透鏡、楔形液晶盒和輸出光纖準(zhǔn)直器陣列；在所述楔形液晶 盒的平面上鍍有反射膜；所述輸入光纖準(zhǔn)直器設(shè)置在所述第一透鏡的光軸上，所述第一光 柵與所述楔形液晶盒分別設(shè)置于第一透鏡的前后焦面上；所述第一偏振轉(zhuǎn)換組件設(shè)置于輸 入光纖準(zhǔn)直器與第一光柵之間；輸出光纖準(zhǔn)直器陣列與所述輸入光纖準(zhǔn)直器處于同一個(gè)水 平面設(shè)置；輸入光纖準(zhǔn)直器輸出的光經(jīng)過(guò)第一偏振轉(zhuǎn)換組件后成為兩束e光，分別進(jìn)入第 一光柵色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λ ρ λ 2......λ m，2m路光經(jīng)過(guò)第一透鏡后分 別作為楔形液晶盒的入射光，楔形液晶盒由于平面上鍍有反射膜，光路反向出射，再通過(guò)第 一透鏡后，出射光與光軸之間的距離r = (2n_2) a f ;通過(guò)調(diào)節(jié)施加在楔形液晶盒上電場(chǎng)的 大小改變楔形液晶盒的出射光與第一透鏡的光軸之間的夾角Θ 7，從而改變第二透鏡的出 射光與光軸之間的距離；其中，f為第一透鏡的焦距，a為楔形液晶盒的楔角，η為楔形液晶 盒的折射率。
[0009] 本發(fā)明提出一種基于楔形液晶盒的光交換模塊結(jié)構(gòu)，通過(guò)楔形液晶盒與適當(dāng)?shù)墓?學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將楔形液晶盒制成陣列式結(jié)構(gòu)，輸入的波分復(fù)用光信號(hào)中的不同波長(zhǎng)，通過(guò)一 個(gè)光柵色散展開在陣列的不同單元上，可以對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的輸出端口進(jìn)行獨(dú)立的控制，從而 實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)功能。
[0010] 本發(fā)明提出的一種基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)，包括輸入光纖準(zhǔn)直器、偏振 轉(zhuǎn)換組件、光柵、透鏡、楔形液晶盒以及輸出光纖準(zhǔn)直器陣列，其中光柵與楔形液晶盒分別 置于透鏡的前后焦平面上。來(lái)自輸入光纖準(zhǔn)直器的光經(jīng)過(guò)偏振轉(zhuǎn)換組件后成為兩束e光， 再經(jīng)過(guò)光柵色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λ ρ λ 2……λ m，經(jīng)過(guò)透鏡后進(jìn)入楔形 液晶盒，然后偏轉(zhuǎn)一定的角度反射或透射，最后輸出。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)楔形液晶盒的折射率可 以使所需波長(zhǎng)進(jìn)入任意的輸出光纖準(zhǔn)直器中，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0011] 圖1為液晶的電光效應(yīng)不意圖。
[0012] 圖2為楔形液晶盒結(jié)構(gòu)圖。
[0013] 圖3為楔形液晶盒透射式結(jié)構(gòu)光路圖。
[0014] 圖4為楔形液晶盒反射式結(jié)構(gòu)光路圖。
[0015] 圖5為基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的透射式結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0016] 圖6為基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的透射式結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。
[0017] 圖7為基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的反射式結(jié)構(gòu)俯視圖。
[0018] 圖8為基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的反射式結(jié)構(gòu)側(cè)視圖。

【具體實(shí)施方式】
[0019] 為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì) 本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并 不用于限定本發(fā)明。
[0020] 本發(fā)明提出一種基于楔形液晶盒的光交換模塊結(jié)構(gòu)，通過(guò)楔形液晶盒與適當(dāng)?shù)墓?學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)，將楔形液晶盒制成陣列式結(jié)構(gòu)，輸入的波分復(fù)用光信號(hào)中的不同波長(zhǎng)，通過(guò)一 個(gè)光柵色散展開在陣列的不同單元上，可以對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)的輸出端口進(jìn)行獨(dú)立的控制，從而 實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)功能。
[0021] 本發(fā)明提出的一種基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)，包括輸入光纖準(zhǔn)直器、偏振 轉(zhuǎn)換組件、光柵、透鏡、楔形液晶盒以及輸出光纖準(zhǔn)直器陣列，其中光柵與楔形液晶盒分別 置于透鏡的前后焦平面上。來(lái)自輸入光纖準(zhǔn)直器的光經(jīng)過(guò)偏振轉(zhuǎn)換組件后成為兩束e光， 再經(jīng)過(guò)光柵色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λ ρ λ 2……λ m，經(jīng)過(guò)透鏡后進(jìn)入楔形 液晶盒，然后偏轉(zhuǎn)一定的角度反射或透射，最后輸出。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)楔形液晶盒的折射率 可以使所需波長(zhǎng)進(jìn)入任意的輸出光纖準(zhǔn)直器中，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。
[0022] 本發(fā)明的主要思想是使用液晶材料做成楔形，由于液晶材料的電光特性，其折射 率可以受所加電壓調(diào)節(jié)，從而可以調(diào)節(jié)光路的偏轉(zhuǎn)角，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。
[0023] 現(xiàn)結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明做進(jìn)一步描述：
[0024] 如圖1所示，在向列相液晶中，在外部電場(chǎng)驅(qū)動(dòng)下，液晶分子指向矢與電場(chǎng)成夾角 Θ，此時(shí)會(huì)發(fā)生雙折射現(xiàn)象。當(dāng)非常光e光波法線與電場(chǎng)同向時(shí)，其折射率n2可用下式表 _n_JK_ ⑴. 不：2 士2 sin2 0 + "2 cos2 0 '其中η。為尋常光〇光的折射率，rig為e光在液晶分子 指向矢垂直于電場(chǎng)方向時(shí)的折射率，而角Θ取決于外加電場(chǎng)的大小，因此可以通過(guò)電場(chǎng)調(diào) 節(jié)液晶材料的折射率。
[0025] 如圖2，基于液晶材料的電光效應(yīng)，使用液晶材料做成楔形，楔形液晶盒呈陣列式 排布，每一單元可以分別調(diào)節(jié)，通過(guò)設(shè)計(jì)適當(dāng)?shù)墓鈱W(xué)系統(tǒng)使得不同的波長(zhǎng)入射至不同的單 元上，可以對(duì)每個(gè)波長(zhǎng)進(jìn)行獨(dú)立的控制，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。
[0026] 如圖3與圖4分別為楔形液晶盒透射式結(jié)構(gòu)光路圖與反射式結(jié)構(gòu)光路圖，通過(guò)電 壓控制楔形液晶盒折射率為n，光路由楔形液晶盒斜面入射，入射時(shí)有4 (2>;反射 η 鏡反射前后：θ 4 = Θ 3(3);反射光出射：Θ 6 = η Θ 5 ;⑷又由幾何關(guān)系：Θ i = α ; (5) Θ 3 =α - Θ 2 ; (6) θ 5 = α + Θ 4 ; (7)聯(lián)立可以得到：Θ 6 = (2η_1) α (8);
[0027] 即反射光與水平方向的夾角為：θ7 = θ6-α = (2η_2) α (9);其中α為楔形液 晶盒的楔角。
[0028] 直接透射時(shí)，有：θ8 = ηθ3(1〇);可得透射光與水平方向的夾角為：θ8= (η-1) α (11)。
[0029] 從式（9)與式（11)可以看到，無(wú)論是透射式或反射式，通過(guò)電壓改變楔形液晶盒 的折射率n，可以控制光束的偏轉(zhuǎn)角度，從而控制輸出光束的輸出位置，控制任意波長(zhǎng)的光 束進(jìn)入任一輸出光纖準(zhǔn)直器，這樣就實(shí)現(xiàn)了波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。另外θ7 = 2 θ8，表明反 射式結(jié)構(gòu)的調(diào)節(jié)范圍為透射式的2倍。由于楔形液晶盒的折射率η連續(xù)可調(diào)，因此輸出位 置r也連續(xù)可變，本發(fā)明具有連續(xù)可調(diào)的優(yōu)點(diǎn)。
[0030] 如圖5與圖6,為基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的透射式結(jié)構(gòu)示意圖，包括輸入 光纖準(zhǔn)直器111、第一偏振轉(zhuǎn)換組件112、第一光柵113、第一透鏡114、楔形液晶盒115、第二 透鏡214、第二光柵213、第二偏振轉(zhuǎn)換組件212和輸出光纖準(zhǔn)直器陣列211，其中光柵113 與楔形液晶盒115分別置于透鏡114的前后焦平面上，楔形液晶盒115與光柵213分別置 于透鏡214的前后焦平面上，偏振轉(zhuǎn)換組件由位移晶體與半波片組成，功能為將輸入光轉(zhuǎn) 換為兩束平行的e光。來(lái)自輸入光纖準(zhǔn)直器111的光經(jīng)過(guò)偏振轉(zhuǎn)換組件112后成為兩束e 光，分別為光路1與光路2,再經(jīng)過(guò)光柵113色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λ ρ 入2……λπ。通過(guò)楔形液晶盒后，不同的波長(zhǎng)偏轉(zhuǎn)不同的角度，經(jīng)過(guò)透鏡214,光柵213,偏振 轉(zhuǎn)換組件212,最終進(jìn)入輸出光纖準(zhǔn)直器陣列211中。通過(guò)電壓調(diào)節(jié)楔形液晶盒115的折射 率可以使所需波長(zhǎng)進(jìn)入任意的輸出光纖準(zhǔn)直器中，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的作用。
[0031] 光路通過(guò)透鏡214后出射高度為：r' = 08f = (n-1) af(12)，其中，f為第一透 鏡114與第二透鏡214的焦距。
[0032] 通過(guò)電壓改變楔形液晶盒113的折射率n，可以控制任意波長(zhǎng)輸出光束的輸出位 置r'，從而控制任意波長(zhǎng)的光束進(jìn)入任意一個(gè)輸出光纖準(zhǔn)直器中。
[0033] 在本發(fā)明實(shí)施例中，第一偏振轉(zhuǎn)換組件112與第二偏振轉(zhuǎn)換組件212由位移晶體 與半波片組成，位移晶體可以將〇光與e光分離，半波片可以將〇光與e光互相轉(zhuǎn)化；其中 第一偏振轉(zhuǎn)換組件112置于輸入光纖準(zhǔn)直器111之后，半波片緊貼在位移晶體后表面的下 半部分，可以將來(lái)自輸入光纖準(zhǔn)直器111的光轉(zhuǎn)換成兩束平行的e光；第二偏振轉(zhuǎn)換組件 112置于輸入光纖準(zhǔn)直器111之前，半波片緊貼在位移晶體前表面的下半部分，可以將兩束 平行的e光合成一束進(jìn)入輸出光纖準(zhǔn)直器陣列211。
[0034] 如圖7與圖8,該基于楔形液晶盒的波長(zhǎng)選擇開關(guān)的反射式結(jié)構(gòu)的具體實(shí)施例中， 包括輸入光纖準(zhǔn)直器111、第一偏振轉(zhuǎn)換組件112、第一光柵113、第一透鏡114、楔形液晶盒 115和輸出光纖準(zhǔn)直器陣列116,其中光柵113與楔形液晶盒115分別置于透鏡114的前后 焦平面上，在楔形液晶盒115的平面上鍍有反射膜。輸入光纖準(zhǔn)直器111輸出的光經(jīng)過(guò)第 一偏振轉(zhuǎn)換組件112后成為兩束e光，分別進(jìn)入第一光柵113色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其 波長(zhǎng)分別為λ:、λ 2……λ m，2m路光經(jīng)過(guò)第一透鏡114后分別作為楔形液晶盒115的入射 光，楔形液晶盒115由于平面上鍍有反射膜，光路反向出射，再通過(guò)第一透鏡114出射；通過(guò) 電壓調(diào)節(jié)楔形液晶盒115的折射率可以改變反射光束的偏轉(zhuǎn)角，使所需波長(zhǎng)進(jìn)入任意的輸 出光纖準(zhǔn)直器中，從而實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的作用。
[0035] 光束經(jīng)過(guò)透鏡114后出射高度為：r = Θ 7f = (2n_2) a f(13)。
[0036] 與透射式結(jié)構(gòu)相比，反射式結(jié)構(gòu)更加簡(jiǎn)單，減小了器件尺寸，并且調(diào)節(jié)范圍是透射 式結(jié)構(gòu)的兩倍。
[0037] 在上述理論知識(shí)的基礎(chǔ)上，本發(fā)明提出的基于楔形液晶盒的光交換模塊與波長(zhǎng)選 擇開關(guān)結(jié)構(gòu)，使用液晶材料做成楔形，利用液晶材料的電光特性實(shí)現(xiàn)光路偏轉(zhuǎn)角度可調(diào)，基 于該楔形液晶盒實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)選擇開關(guān)的功能。
[0038] 本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以 限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含 在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種基于楔形液晶盒的光交換裝置，其特征在于，包括輸入光纖準(zhǔn)直器（111)、第一 偏振轉(zhuǎn)換組件（112)、第一光柵（113)、第一透鏡（114)、楔形液晶盒（115)、第二透鏡（214)、 第二光柵（213)、第二偏振轉(zhuǎn)換組件（212)和輸出光纖準(zhǔn)直器陣列（211); 所述輸入光纖準(zhǔn)直器（111)設(shè)置在第一透鏡（114)的光軸上，所述第一光柵（113)與 所述楔形液晶盒（115)分別設(shè)置于第一透鏡（114)的前、后焦面上；所述第一偏振轉(zhuǎn)換組件 (112)設(shè)置于輸入光纖準(zhǔn)直器（111)與第一光柵（113)之間；所述第二透鏡（214)與第一 透鏡（114)共軸；所述楔形液晶盒（115)與所述第二光柵（213)分別置于第二透鏡（214) 的前后焦面上；所述輸出光纖準(zhǔn)直器陣列（211)離軸設(shè)置于第二透鏡（214)的出射光路側(cè)； 所述第二偏振轉(zhuǎn)換組件（212)設(shè)置于輸出光纖準(zhǔn)直器陣列與第二光柵之間； 輸入光纖準(zhǔn)直器（111)輸出的光經(jīng)過(guò)第一偏振轉(zhuǎn)換組件（112)后成為兩束e光，分別 進(jìn)入第一光柵（113)色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λρ λ2……λπ，2πι路光經(jīng)過(guò) 第一透鏡（114)后分別作為楔形液晶盒（115)的入射光，楔形液晶盒（115)的出射光作為 第二透鏡（214)的入射光，第二透鏡（214)的出射光與光軸之間的距離r' = (n-1) af;通 過(guò)調(diào)節(jié)施加在楔形液晶盒（115)上電場(chǎng)的大小改變楔形液晶盒（115)的出射光與第二透鏡 (214)的光軸之間的夾角Θ 8從而改變第二透鏡（214)的出射光與光軸之間的距離； 其中，f為第一透鏡（114)與第二透鏡（214)的焦距，a為楔形液晶盒（115)的楔角， η為楔形液晶盒（115)的折射率。
2. -種基于楔形液晶盒的光交換裝置，其特征在于，包括輸入光纖準(zhǔn)直器（111)、第一 偏振轉(zhuǎn)換組件（112)、第一光柵（113)、第一透鏡（114)、楔形液晶盒（115)和輸出光纖準(zhǔn)直 器陣列（116);在所述楔形液晶盒（115)的平面上鍍有反射膜； 所述輸入光纖準(zhǔn)直器（111)設(shè)置在所述第一透鏡（114)的光軸上，所述第一光柵（113) 與所述楔形液晶盒（115)分別設(shè)置于第一透鏡（114)的前后焦面上；所述第一偏振轉(zhuǎn)換組 件（112)設(shè)置于輸入光纖準(zhǔn)直器（111)與第一光柵（113)之間；輸出光纖準(zhǔn)直器陣列（116) 與所述輸入光纖準(zhǔn)直器（111)處于同一個(gè)水平面設(shè)置； 輸入光纖準(zhǔn)直器（111)輸出的光經(jīng)過(guò)第一偏振轉(zhuǎn)換組件（112)后成為兩束e光，分別 進(jìn)入第一光柵（113)色散成m路不同波長(zhǎng)的光，其波長(zhǎng)分別為λρ λ2……λπ，2πι路光經(jīng)過(guò) 第一透鏡（114)后分別作為楔形液晶盒（115)的入射光，楔形液晶盒（115)由于平面上鍍 有反射膜，光路反向出射，再通過(guò)第一透鏡（114)后，出射光與光軸之間的距離r = (2η-2) a f;通過(guò)調(diào)節(jié)施加在楔形液晶盒（115)上電場(chǎng)的大小改變楔形液晶盒（115)的出射光與 第一透鏡（114)的光軸之間的夾角θ 7，從而改變第二透鏡（214)的出射光與光軸之間的距 離； 其中，f為第一透鏡（Π 4)的焦距，a為楔形液晶盒（115)的楔角，η為楔形液晶盒 (115)的折射率。
【文檔編號(hào)】G02B6/35GK104155723SQ201410422981
【公開日】2014年11月19日 申請(qǐng)日期:2014年8月25日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月25日
【發(fā)明者】萬(wàn)助軍, 陳旭, 羅志祥, 米仁杰 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)