CN111290055B 一种超表面空间光调制器、光束方向控制方法及相关产品 （长沙思木锐信息技术有限公司）

路139号新城新世界第三期西组团1单KR20180082305A,2018.0US2013208332A1,2013.US2014085693A1,2014超表面空间光调制器的主轴平行和/或垂直的方于超表面空间光调制器主轴的光束进行异常反表面空间光调制器不仅可应用于红外空间光通2所述超单元对于第一偏振态和第二偏振态具有不同的相位响应；所所述超单元，用于对第一偏振态的光进行异常反射和对第二偏振态的光进行正常反述GPP在所述金属块的第一对端面构成的谐所述谐振单元的长度在10nm至1000nm之间；所述谐振单元的长度方4.根据权利要求1所述的超表面空间光调制器，其特征在于，所述第一谐振单元的参所述第一谐振单元的宽度为该第一谐振单元的长5.根据权利要求1所述的超表面空间光调制器，其特征在于，所述第二谐振单元的参所述第二谐振单元的宽度等于该第二谐振单元所述工字型结构的金属块的第一长度大于0且小于该第二谐振单元所述工字型结构的金属块的第二长度大于0且小于所述第一长所述工字型结构的金属块的第一宽度大于0且小于该第二谐振单元3七种所述第一谐振单元和所述第二谐振单元在所述第一偏振态时的相对相位响应分七个所述第一谐振单元和所述第二谐振单元在所述第二偏振态时的相对相位响应分七种所述第一谐振单元的宽度分别为250nm；七种所述第一谐振单元的金属块的宽度所述第二谐振单元的宽度为500nm；所述第二谐振单元的金属块的第一宽度为290nm，所述超单元中的第一谐振单元和第二谐振单元在所述第一偏振态时的相对相位响应所述超单元中各个谐振单元的排布方向垂直于所述超表面空间光调制器的主;利用所述超表面空间光调制器，将所述入射光中偏4根据目标反射覆盖区域和/或目标反射能量分配比例，利用所述偏振控制元件控制所所述偏振控制元件，用于控制入射至所述超表面空间光调制器的光束所述超表面空间光调制器，用于将所述光束中偏振方向平行于所述超表面来自所述偏振控制元件的光束折射至所述超表面所述超表面空间光调制器的表面包含与所述第一透镜的焦点相所述超表面空间光调制器，用于按照所述光信号的偏振态，将其中偏所述光合路器，用于接收所述第一路反射光信号和所述第二路5所述强度调制器，用于将微波信号调制到所述光载波上形成调制所述空间选路器，用于对所述调制后的光信号进行处理，以使所述光所述光束的偏振方向与所述超表面空间光调制器所述线聚焦透镜，用于对所述偏振控制元件调控的光束进行偏转，所述光电探测阵列包括多个探测单元，不同所述探测单元的位置不同所述超表面空间光调制器，用于接收所述反射源反射的回波信号，将所振方向垂直于所述超表面空间光调制器的主轴的光进行6[0002]随着宽带移动设备的快速增长以及物联网小型传感和驱动设备的激增，人们对[0004]可见光通信技术通常在发光二极管(LED,LightEmittingDiode)照明系统上进要适当的MAC协议来共享可见光通信的容量，这可能导致在较高业务负载下的拥塞问题。7[0011]所述超单元对于第一偏振态和第二偏振态具有不同的相位响应；所述第一偏振态平行于所述超表面空间光调制器的主轴；所述第二偏振态垂直于所述超表面空间光调[0012]所述超单元，用于对第一偏振态的光进行异常反射和对第二偏振态的光进行正[0017]所述顶层包括金属块，所述金属块的长轴平行于所述超表面空间光调制器的主[0022]所述谐振单元的长度在10nm至1000nm之间；所述谐振单元的长度方向与所述金[0030]所述长方体结构的金属块的长度大于或等于0，且小于所述第一谐振单元的长[0031]所述长方体结构的金属块的宽度大于或等于0，且小于所述第一谐振单元的宽8[0038]可选地，所述超单元具体包括：七种所述第一谐振单元和一个所述第二谐振单[0039]七种所述第一谐振单元和所述第二谐振单元在所述第一偏振态时的相对相位响[0040]七个所述第一谐振单元和所述第二谐振单元在所述第二偏振态时的相对相位响[0041]可选地，所述七种所述第一谐振单元和一个所述第二谐振单元的共同参数，包宽度分别为90nm；七种所述第一谐振单元的金属块的长度分别[0047]所述第二谐振单元的宽度为500nm；所述第二谐振单元的金属块的第一宽度为[0049]所述超单元中的第一谐振单元和第二谐振单元在所述第一偏振态时的相对相位[0051]所述超单元中各个谐振单元的排布方向垂直于所述超表面空间光调制器的主[0060]利用所述超表面空间光调制器，将所述入射光中偏振方向平行于所述超表面空间光调制器的主轴的光进行异常反射，将所述入射光中偏振方向垂直于所述超表面空间9[0066]利用空间选路器对所述入射光进行处理，以使所述入射光中不同波长的光在所[0069]所述超表面空间光调制器，用于将所述光束中偏振方向平行于所述超表面空间光调制器的主轴的光进行异常反射，将所述光束中偏振方向垂直于所述超表面空间光调其中偏振方向垂直于所述超表面空间光调制器的主轴的光信号进行正常反射，形成第二述第一路反射光信号和第二路反射光信号进行干涉叠加，再将干涉叠加后的光信号提供[0083]所述偏振控制元件，用于接收所述空间选路器中出射的光束，对其进行偏振调接收入射至不同位置的光信号并进行光电转换；不同所述探测单元分别输出不同相位延号中偏振方向平行于所述超表面空间光调制器的主轴的光进行异常反射，将所述回波信平行和垂直于超表面空间光调制器主轴的光束具有不同的相位响应，从而分别实现不同的反射效果。具体地，对于偏振方向平行于超表面空间光调制器主轴的光束进行异常反[0097]为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或[0105]图8a为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器实现光束分配的场景示意[0106]图8b为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器的异常反射角和入射角的[0107]图8c为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器的异常反射与正常反射的[0114]正如前文描述，目前的常用的光束控制方案通常是改变光波长实现光束方向控偏振控制机制，以一种偏振控制型的超表面空间光调制器即可以将偏振方向正交的光束[0116]为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面将结合本发明实施例中[0118]参见图1，该图为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器SLM结构的二维[0120]实际应用中，SLM的超单元c0延拓方向可以是与S[0121]在本实施例提供的SLM的多个超单元c0形成该SLM的超表面。超单元对于s1方向偏振的光束和s2方向偏振的光束具有不同的相位响应，因此超单元c0对于不同偏振态的别以不同的角度反射，因此通过控制入射光的偏振态即可以控制c0，其中包括多种不同的谐振单元，并且一种谐振单元在超单元c0中的个数为一个或多述第二偏振态的光入射至所述第一谐振单元时，激发GPP，使所述GPP在所述该长方体金属块的第二对端面构成的谐振腔中谐振。其中第二对端面为该长方体金属块与其长轴平[0133]第一谐振单元和第二谐振单元尽管顶层金属块的结构不同，但是具有一些共同[0156]第一谐振单元U1～U7宽度W1分别为250nm；U1～U7的金属块的宽度w1分别为[0163]在图4所示的超单元c0中的各谐振单元在第二偏振态时的相对相位响应排列顺[0166]而对于偏振方向和SLM主轴垂直的第二偏振态，其中6种亚波长谐振单元U2～U7[0167]由于异常反射角和正常反射角与入射角间的关系不同，正常反射光和异常反射光间的夹角可以通过改变入射角来调整。超单元c0具体用于按照如下公式对所述第一偏a振态使射入SLM的光完全为偏振方向垂直于SLM主轴的光，则正常反射角反射的光束能量[0173]图8a-8c为本申请实施例实现光束能量在两个方向上的分配以及输入角度和输出角度非线性调谐的示意图。图8a为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器实现光束分配的场景示意图；图8b为本申请实施例提供的一种超表面空间光调制器的异常反a线性变化，可实现输入角度和输出角度非线性调谐(角反射光和异常反射光间的夹角(θa-θn)可以通过改变入射角θi来调整，其角度关系如图8c单元c0的各谐振单元可以是亚波长谐振单元，即尺寸与工作红外波长相当或小于工作红反射是通过在亚波长尺度下(包括水平和垂直)重构平面波的波前相位实现，因而可以避供的任意一种超表面空间光调制器SLM。由于前述实施例对该SLM的实现方式进行了较为超表面空间光调制器的主轴的光进行异常反射，将所述入射光中偏振方向垂直于所述超[0202]所述偏振控制元件101，用于控制入射至所述超表面空间光调制器SLM的光束的[0203]所述超表面空间光调制器SLM，用于将所述光束中偏振方向平行于SLM的主轴的在光束进入所述偏振控制元件101之前所述入射光进行处理，以使所述光束中不同波长的[0205]在一示例中，空间选路器102包括阵列波导光栅选路器(ArrayWaveguide[0206]作为一种可能的实现方式，上述光束方向控制系统还包括：还包括：第一透镜[0208]图10展示的光束方向控制系统能够在波长控制的基础上增加偏振控制维度，实现光束方向调控范围的进一步扩展。该系统能够在波长和偏振两个维度上进行光束方向控的光束方向控制；2)在空间选路器102后增加一个偏振控制元件101，并将偏振控制型光源111、偏振控制元件、强度调制器(IntensityModulator，IM)、光合路器(Optical[0210]所述光源111，用于产生光载波。本实施例中，光源具体可以是可调谐激光源调制器(IM)调制到光载波上形成调制后的光信号，光信号在SLM反射后成为两路(不同偏不同波长的光在所述空间选路器121的不同[0226]所述反射腔124，用于将来自所述超表面空间光调制器SLM的光束反射至少一次[0227]所述第二透镜125，用于将所述反射腔124输出的光束会聚透射至所述光电探测用于接收入射至不同位置的光信号并进行光电转换；不同所述探测单元分别输出不同相[0229]图12展示了基于本申请实施例的可配置多抽头微波光子滤波器。输入微波信号(MWS)经由强度调制器(IM)调制到光载波上形成调制后的光信号，光载波的波长由可调谐现多抽头微波光子滤波器，可通过调节光载波波长来改变滤波器配置(各抽头的相位[0230]其具体工作原理为：(1)通过偏振调控液晶将光的偏振方向调控至超表面SLM的后光束的发散角会被扩大(角度放大)。经超表面SLM反射后的光束在反射腔中每反射一输出，经过线聚焦透镜后传输至不同方向，不同传输方向的光束到达超表面SLM的角度不中入射角和反射角的非线性关系以及异常反射的偏振敏感性是实现可配置多抽头微波光于所述SLM主轴的光进行异常反射，将所述回波信号中偏振方向垂直于SLM的主轴的光进过偏振控制型超表面SLM后可得到两个偏振正交的接收信号，分别探测后可利用不同偏振[0239]以上所述，仅为本申请的一种