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专利号: 2016108602018
申请人: 中国地质大学(武汉)
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
专利领域: 光学
更新日期:2024-02-23
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择装置,其特征在于:包括光束输入组件(1)、偏振分束器(2)、柱透镜组件、衍射光栅组件(4)、PLZT薄膜阵列(5)和光束输出组件(6),所述衍射光栅组件(4)间隔设置在所述柱透镜组件的一侧,所述光束输入组件(1)、偏振分束器(2)、PLZT薄膜阵列(5)和光束输出组件(6)间隔设置在所述柱透镜组件的另一侧,且所述光束输入组件(1)和光束输出组件(6)均位于所述偏振分束器(2)远离所述柱透镜组件一侧;

由不同波长的光信号形成的光束从所述光束输入组件(1)沿着Z轴方向入射后依次穿过所述偏振分束器(2)、柱透镜组件后达到所述衍射光栅组件(4),并经过所述衍射光栅组件(4)衍射后穿过所述柱透镜组件到达所述PLZT薄膜阵列(5),光束经过所述PLZT薄膜阵列(5)衍射后分离出至少一路特定波长的光线,且特定波长的光线穿过所述柱透镜组件后到达所述衍射光栅组件(4),并经过所述衍射光栅组件(4)衍射后依次穿过所述柱透镜组件和偏振分束器(2),并从所述光束输出组件(6)输出;

所述光束输入组件(1)包括至少一个输入端口,所述光束输出组件(6)包括至少一个输出端口;

所述柱透镜组件包括Y轴柱透镜(31)和X轴柱透镜(32),所述X轴柱透镜(32)设置在所述Y轴柱透镜(31)与所述衍射光栅组件(4)之间,且从所述光束输入组件(1)入射的光线依次经过所述Y轴柱透镜(31)和X轴柱透镜(32)后到达所述衍射光栅组件(4),再经过所述衍射光栅组件(4)衍射后依次穿过所述X轴柱透镜(32)和Y轴柱透镜(31)后达到所述PLZT薄膜阵列(5)。

2.根据权利要求1所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择装置,其特征在于:所述Y轴柱透镜(31)的数量为两个,所述X轴柱透镜(32)的数量为一个,且两个所述Y轴柱透镜(31)均位于所述X轴柱透镜(31)远离所述衍射光栅组件(4)的一侧,且从所述光束输入组件(1)入射的光束依次经过其中一个所述Y轴柱透镜(31a)与X轴柱透镜(32)后到达所述衍射光栅组件(4),再经过所述衍射光栅组件(4)衍射后依次穿过所述X轴柱透镜(32)和另一个Y轴柱透镜(31b)后达到所述PLZT薄膜阵列(5)。

3.根据权利要求1或2所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择装置,其特征在于:所述PLZT薄膜阵列(5)包括多个阵列设置的格点单元,每行/列格点单元均施加有相等的电压,且相邻两行/列格点单元之间的电压差相等。

4.根据权利要求1或2所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择装置,其特征在于:所述PLZT薄膜阵列(5)采用通过紫外掩模法或激光干涉法处理PLZT薄膜获得的亚微米铁电阵列。

5.一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择方法,其特征在于,包括如下步骤:

步骤1:将由不同波长的光信号形成的光束从光束输入组件(1)入射后,经过偏振分束器(2)处理,形成线偏振光束并穿过柱透镜组件后传播至衍射光栅组件(4);

步骤2:所述偏振光经过所述衍射光栅组件(4)衍射后穿过所述柱透镜组件到达PLZT薄膜阵列(5);

步骤3:经过衍射后的线偏振光束经过所述PLZT薄膜阵列(5)调制后分离出至少一路特定波长的光线,且特定波长的光线沿着光路反向依次穿过所述柱透镜组件、衍射光栅组件(4)、柱透镜组件和偏振分束器(2),并从光束输出组件(6)输出。

6.根据权利要求5所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择方法,其特征在于:所述步骤

1中,形成线偏振光束后,所述线偏振光束还经过柱透镜组件进行扩束处理;所述步骤2中,所述偏振光经过所述衍射光栅组件(4)衍射后经过所述柱透镜组件进行聚束处理。

7.根据权利要求5所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择方法,其特征在于:所述步骤

3中,所述PLZT薄膜阵列(5)包括多个阵列设置的格点单元,每行/列格点单元均施加有相等的电压,且相邻两行/列格点单元之间的电压差相等。

8.根据权利要求6所述一种基于PLZT薄膜阵列的波长选择方法,其特征在于:所述步骤

3中,分离出的光线的波长λ与所述PLZT薄膜阵列(5)的相位级次M之间的关系式为:

其中,β为线偏振光束在所述PLZT薄膜阵列(5)上的偏转角,d为格点单元的直径;

通过控制加在所述PLZT薄膜阵列(5)上每一行/列的电压控制所述PLZT薄膜阵列(5)的相位级次M。