專利名稱：光濾波器及其分光方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種光濾波器及其分光方法。
背景技術(shù)：
通信和網(wǎng)絡(luò)的迅猛發(fā)展極大地豐富了人們的生活，同時(shí)人們對(duì)未來(lái)通信系統(tǒng)的要 求也越來(lái)越高。因此未來(lái)通信系統(tǒng)需要支持更大容量、更高速率和更廣覆蓋范圍。光通信 是一種以光波為傳輸媒質(zhì)的通信方式，雖然光波和無(wú)線電波同屬電磁波，但光波的頻率比 無(wú)線電波的頻率高，光波的波長(zhǎng)比無(wú)線電波的波長(zhǎng)短，由此光通信具有傳輸頻帶寬、通信容 量大和抗電磁干擾能力強(qiáng)等優(yōu)點(diǎn)，因而光通信技術(shù)受到人們普遍關(guān)注。在光通信系統(tǒng)中，通常采用密集波分復(fù)用(Dense Wavelength DivisionMultiplexing，簡(jiǎn)稱“DWDM”)技術(shù)來(lái)增加光纖骨干網(wǎng)的帶寬，密集波分復(fù)用技術(shù) 能夠在一根光纖里把不同波長(zhǎng)的光信號(hào)組合并進(jìn)行傳輸，從而能夠提高傳輸性能，增加網(wǎng) 路容量，并能夠進(jìn)行長(zhǎng)距離傳輸。但是，在現(xiàn)有的光通信系統(tǒng)中，通常需要對(duì)系統(tǒng)中的各個(gè) 波長(zhǎng)進(jìn)行監(jiān)控，如監(jiān)控波長(zhǎng)漂移，能量變化等，而光通信系統(tǒng)中的光信號(hào)復(fù)合了多個(gè)波長(zhǎng)的 光，不利于分析監(jiān)控波長(zhǎng)信息，因此需要光濾波器來(lái)進(jìn)行波長(zhǎng)選擇，然后對(duì)于經(jīng)過(guò)選擇波長(zhǎng) 的光信號(hào)進(jìn)行分析監(jiān)控等后續(xù)處理。特別地，波長(zhǎng)可調(diào)諧光濾波器由于能夠自由選擇所需 要的波長(zhǎng)而受到廣泛的關(guān)注。目前，光濾波器主要通過(guò)下述的方案實(shí)現(xiàn)波長(zhǎng)的可調(diào)諧。該方案是采用分光器件 和MEMS反射鏡的光濾波器20，如圖1所示。該光濾波器20包括光束輸入端21、分光器件 22、MEMS反射鏡23和光束輸出端24，其中分光器件22可以是角色散棱鏡。分光器件22可 以把不同波段的光分開(kāi)，不同波段的光以不同的角度入射到MEMS反射鏡23上，通過(guò)調(diào)整 MEMS反射鏡23的傾斜角度，能夠選擇特定波長(zhǎng)的光。該方案的光濾波器雖然能夠自由選擇 波長(zhǎng)，但是由于該光濾波器包括分光器件22和MEMS反射鏡23這兩個(gè)光學(xué)元件，因而該光 濾波器體積較大，不易集成和控制。

發(fā)明內(nèi)容
為此，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種不僅能夠快速選擇輸出波長(zhǎng)而且體積 小易于集成和控制的光濾波器。為解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光濾波器，該光濾波器包括光束入射部，用于傳輸多波長(zhǎng)光束；可編程MEMS光柵，所述可編程MEMS光柵的多個(gè)光柵單元之間能夠相互移動(dòng)，以改 變所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)；光束接收部，用于接收所述多波長(zhǎng)光束中具有特定波長(zhǎng)的光束；以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，用于驅(qū)動(dòng)并控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，從而連續(xù)改變所 述具有特定波長(zhǎng)的光束的出射角度，其中，所述光束入射部、所述可編程MEMS光柵和所述光束接收部的相對(duì)位置固定
4并設(shè)置成，所述多波長(zhǎng)光束從所述光束入射部入射到所述可編程MEMS光柵后，所述光束接 收部位于所述多波長(zhǎng)光束的出射方向，以使得所述光束接收部能夠接收所述具有特定波長(zhǎng) 的光束。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種分光的方法，所述方法應(yīng)用于光濾波器，所述光濾波 器包括光束入射部、可編程MEMS光柵、光束接收部以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，所述方法包括所述光束入射部傳輸多波長(zhǎng)光束，并將所述多波長(zhǎng)光束入射到所述可編程MEMS 光柵；所述可編程MEMS光柵反射或透射由所述光束入射部入射的所述多波長(zhǎng)光束；所述驅(qū)動(dòng)和控制模塊驅(qū)動(dòng)并控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)；以及所述光束接收部接收并輸出由所述可編程MEMS光柵反射或透射的所述多波長(zhǎng)光 束中具有特定波長(zhǎng)的光束?；谏鲜黾夹g(shù)方案，由于本發(fā)明實(shí)施例的光濾波器采用可編程MEMS光柵，因而能 夠使多波長(zhǎng)光束中不同波長(zhǎng)的光束以不同的出射角度出射，并且通過(guò)控制可編程MEMS光 柵的結(jié)構(gòu)，能夠連續(xù)改變不同波長(zhǎng)的光束的出射角度，從而該光濾波器能夠自由且快速地 選擇特定波長(zhǎng)的光束。同時(shí)，由于可編程MEMS光柵體積小、易于集成和控制，因而基于本方 案的光濾波器具有體積小、易于操作和集成的優(yōu)點(diǎn)。


為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)本發(fā)明實(shí)施 例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面所描述的附圖僅 僅是一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根 據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。圖1是現(xiàn)有技術(shù)中的光濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例的光濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖3是本發(fā)明實(shí)施例的另一光濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖4是本發(fā)明實(shí)施例中的可編程MEMS光柵的原理示意圖；圖5是本發(fā)明實(shí)施例的再一光濾波器的結(jié)構(gòu)示意圖；以及圖6是本發(fā)明實(shí)施例的分光方法的流程圖。
具體實(shí)施例方式下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例是本發(fā)明的一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；诒?發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí) 施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光濾波器，該光濾波器包括光束入射部、可編程 MEMS (Micro Electro-Mechanical System，可編程微機(jī)電系統(tǒng))光柵、光束接收部以及驅(qū)動(dòng) 和控制模塊，其中，光束入射部用于傳輸多波長(zhǎng)光束；可編程MEMS光柵包括多個(gè)光柵單元， 多個(gè)光柵單元之間能夠相對(duì)于彼此移動(dòng)，包括相對(duì)于彼此水平移動(dòng)和/或縱向移動(dòng)；光束 接收部用于接收多波長(zhǎng)光束中具有特定波長(zhǎng)的光束；驅(qū)動(dòng)和控制模塊用于驅(qū)動(dòng)并控制可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，從而連續(xù)改變具有特定波長(zhǎng)的光束的出射角度，光束入射部、可編程 MEMS光柵和光束接收部的相對(duì)位置固定并設(shè)置成，多波長(zhǎng)光束從光束入射部入射到可編程 MEMS光柵后，光束接收部位于多波長(zhǎng)光束的出射方向，以使得光束接收部能夠接收具有特 定波長(zhǎng)的光束。由于本發(fā)明實(shí)施例的光濾波器采用可編程MEMS光柵，因而能夠使多波長(zhǎng)光束中 不同波長(zhǎng)的光束以不同的出射角度出射，并且通過(guò)控制可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，能夠連 續(xù)改變不同波長(zhǎng)的光束的出射角度，從而該光濾波器能夠自由且方便地選擇特定波長(zhǎng)的光 束。同時(shí)，由于可編程MEMS光柵體積小、易于集成和控制，因而基于本方案的光濾波器還具 有體積小、易于控制和集成的優(yōu)點(diǎn)。在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖2所示，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種光濾波器100，該光濾 波器100包括光束入射部110、可編程MEMS光柵120、光束接收部130以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊 (圖中未示出)。光束入射部110可以是輸入波導(dǎo)器件，例如光纖，該光束入射部110可以 用來(lái)引導(dǎo)多波長(zhǎng)光束(例如復(fù)合光束)的傳輸。光束接收部130可以是輸出波導(dǎo)器件，用 來(lái)接收光束并可引導(dǎo)光束傳輸，并且光束接收部130位于多波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)可編程MEMS光柵 120之后的出射方向，例如該光束接收部130可以是光纖?？删幊蘉EMS光柵120包括多個(gè) 彼此之間能夠相互移動(dòng)的光柵單元，以使得可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)隨著多個(gè)光柵單元之 間相對(duì)于彼此移動(dòng)而改變?？删幊蘉EMS光柵是采用微機(jī)電系統(tǒng)技術(shù)制作的可編程光柵，其 中該可編程光柵可以采用硅微加工技術(shù)，制作出微米級(jí)別的光柵結(jié)構(gòu)，并通過(guò)外部控制電 路對(duì)該可編程光柵的結(jié)構(gòu)參數(shù)進(jìn)行編程控制，實(shí)現(xiàn)光能量的重新分配，或該可編程MEMS光 柵的多個(gè)光柵單元可以用光刻技術(shù)來(lái)形成，或采用本領(lǐng)域或半導(dǎo)體領(lǐng)域普通技術(shù)人員所熟 知的技術(shù)來(lái)形成。其中，“可編程MEMS光柵”中的“可編程”的含義是指通過(guò)驅(qū)動(dòng)和控制 電路的編程控制，可以使得光柵單元產(chǎn)生預(yù)期的變形，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)光柵常數(shù)、閃耀角等結(jié)構(gòu) 參數(shù)的調(diào)節(jié)，引起衍射光和干涉光的光能分布發(fā)生變化，得到預(yù)期的衍射和干涉能量分布 特性。包括多個(gè)波長(zhǎng)的多波長(zhǎng)光束從光束入射部110入射到可編程MEMS光柵120上，根 據(jù)光柵方程mA = d(sina +sin θ ) (1)可知，對(duì)于不同波長(zhǎng)的入射光，在光柵參數(shù)不變的情況下，其出射角度不同，即多 波長(zhǎng)光束中不同波長(zhǎng)的光束實(shí)現(xiàn)了分離，其中，m是光柵級(jí)次，λ是入射光波長(zhǎng)，d是光柵結(jié) 構(gòu)參數(shù)，α是入射光線與光柵法線的夾角(即入射角)，θ是出射光線與光柵法線的夾角 (即出射角)。驅(qū)動(dòng)和控制模塊驅(qū)動(dòng)并控制可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，從而可以自由選擇所期望 波長(zhǎng)的光束，如圖2所示，當(dāng)需要選取多波長(zhǎng)光束中波長(zhǎng)為λ 1的光束時(shí)，可以通過(guò)驅(qū)動(dòng)和 控制模塊來(lái)控制可編程MEMS光柵，使得可編程MEMS光柵120的多個(gè)光柵單元之間的間距 變小，即光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)d變小，對(duì)于波長(zhǎng)為λ 1的光束而言，d (sin a +sin θ )必須保持不變， 那么sin θ必須變大，因而波長(zhǎng)為λ 1的特定光束的出射角發(fā)生改變，從而光束接收部130 可以接收該特定光束。此外，通過(guò)驅(qū)動(dòng)和控制模塊的編程控制多個(gè)光柵單元的移動(dòng)，能夠快 速分離并選擇所需要的波長(zhǎng)，并且分離出的特定波長(zhǎng)的光束更容易被光束接收部接收，降 低光濾波器中對(duì)光束準(zhǔn)直的要求，提高光濾波器選擇波長(zhǎng)的速度，并且便于操作。
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因此，根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例的光濾波器能夠自由且方便地選擇特定波長(zhǎng)的光束。此 外，MEMS元件體積小，驅(qū)動(dòng)功耗低，容易實(shí)現(xiàn)批量生產(chǎn)并且價(jià)格低，從而使得整個(gè)光濾波器 具有很高的價(jià)格競(jìng)爭(zhēng)力。另一方面，從發(fā)展方向而言，可編程MEMS光柵容易實(shí)現(xiàn)集成和控 制。在本發(fā)明實(shí)施例中，光束入射部、可編程MEMS光柵和光束接收部的相對(duì)位置可以 固定，從而可以降低光濾波器對(duì)穩(wěn)定性的要求，并且這三者的相對(duì)位置可以設(shè)置成多波長(zhǎng) 光束從光束入射部入射到可編程MEMS光柵后，光束接收部位于多波長(zhǎng)光束的出射方向，以 使得光束接收部能夠接收具有特定波長(zhǎng)的光束，從而該光濾波器可以僅僅通過(guò)驅(qū)動(dòng)和控制 模塊控制光束的出射角度就可以使得光束接收部容易地接收具有特定波長(zhǎng)的光束，使得光 束耦合容易并且選擇輸出波長(zhǎng)的操作方便且快捷。在本發(fā)明實(shí)施例中，可編程MEMS光柵可以是反射型的光柵，也可以是透射型的光 柵。當(dāng)可編程MEMS光柵為反射型光柵時(shí)，光束入射部和光束接收部位于可編程MEMS光柵 的同一例，如圖2所示，光束入射部110和光束接收部130位于可編程MEMS光柵120的同 一側(cè)；當(dāng)可編程MEMS光柵為透射型光柵時(shí)，光束入射部和光束接收部位于可編程MEMS光柵 的兩側(cè)，從而多波長(zhǎng)光束從光束入射部入射到可編程MEMS光柵后，光束接收部位于多波長(zhǎng) 光束的出射方向，由此使得光束接收部能夠接收具有特定波長(zhǎng)的光束。在本發(fā)明實(shí)施例中，光濾波器還可以包括第一透鏡，例如準(zhǔn)直透鏡，該第一透鏡可 以位于光束入射部和可編程MEMS光柵之間，例如第一透鏡位于光束入射部的端部，使得從 光束入射部出射的多波長(zhǎng)光束被準(zhǔn)直后入射到可編程MEMS光柵。光濾波器還可以包括第 二透鏡，例如自聚焦透鏡，該第二透鏡位于可編程MEMS光柵和光束接收部之間，例如第二 透鏡位于光束接收部的端部，使得具有特定波長(zhǎng)的光束會(huì)聚后由光束接收部接收，從而便 于具有特定波長(zhǎng)的光束被接收，增加光束耦合效率。第一透鏡和第二透鏡可以是柱面透鏡， 也可以是球面透鏡，透鏡表面可以鍍有增透膜，以利于光束的耦合。在本發(fā)明實(shí)施例中，如圖3所示，本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種光濾波器200，該光 濾波器200可以包括光束入射部110、可編程MEMS光柵220、光束接收部130以及驅(qū)動(dòng)和控 制模塊(圖中未示出)。其中，可編程MEMS光柵220可以是相位光柵，假設(shè)光柵單元的寬度 為a，相鄰光柵單元的橫向間隔為b，相鄰光柵單元的縱向高度差為h，可編程MEMS光柵的光 柵結(jié)構(gòu)參數(shù)為d，則d = a+b。如圖4所示，假設(shè)相隔距離為d的兩任意光束Ll和L2以入 射角α入射到可編程MEMS光柵上，并以出射角θ出射，由此來(lái)分析相位式可編程MEMS光 柵的工作原理。在圖4的(a)中，入射光束L2相對(duì)于入射光束Ll的光程差r21為r21 = (d_h · tan α ) · sin α +h/cos α = d · sin α +h · cos α (2)在圖4的(b)中，出射光束L4相對(duì)于出射光束L3的光程差r43為r43 = -(d—h/tan θ ) · sin θ = -d ‘ sin θ +h · cos θ (3)因此，由于可編程MEMS光柵的作用而引起的光程變化量r和對(duì)應(yīng)的相位差^分別 為r = r21+r43 = d(sin α-sin θ )+h(cos α+cos θ ) ⑷
φ = [d(sin a - sin Θ) + /z(cos a + cos θ)]. 2π/λ( 5 )
由式(5)可知，相位式可編程MEMS光柵所產(chǎn)生的相位差由兩部分組成，一部分是 由于相鄰光柵單元的橫向間隔的變化所引起的相位差，另一部分是相鄰光柵單元的縱向高 度差的變化所引起的相位差。因此，通過(guò)驅(qū)動(dòng)和控制模塊來(lái)控制多個(gè)光柵單元彼此之間相 互移動(dòng)，使得相位式可編程MEMS光柵的橫向間隔發(fā)生變化(如圖3所示)和/或縱向高度 差發(fā)生變化(如圖5所示)時(shí)，使得光束的相位差發(fā)生改變，由此具有特定波長(zhǎng)的光束的出 射角發(fā)生改變，即相位式可編程MEMS光柵同樣可以自由地選取波長(zhǎng)，并且該光濾波器通過(guò) 驅(qū)動(dòng)和控制模塊能夠快速地容易地實(shí)現(xiàn)特定波長(zhǎng)的選取，所選取的光的純度較高，光能損 耗較小。在本發(fā)明實(shí)施例中，本發(fā)明實(shí)施例還提供了 一種光濾波器300，該光濾波器300可 以包括光束入射部110、可編程MEMS光柵320、光束接收部130以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊(圖中 未示出)。其中，可編程MEMS光柵320可以是閃耀光柵。根據(jù)光學(xué)原理的基本知識(shí)，同樣可 以分析得到，改變閃耀光柵的閃耀角時(shí)，可以改變具有特定波長(zhǎng)的光束的出射角度。因此， 該光濾波器同樣可以自由地選取波長(zhǎng)。本實(shí)施例所涉及的光濾波器所包括的部件、相對(duì)位置關(guān)系、結(jié)構(gòu)及功效等，可以參 考上述圖2和圖3所涉及的實(shí)施例揭露的相關(guān)內(nèi)容，在此不再贅述。本發(fā)明實(shí)施例還提供了一種分光的方法，該方法應(yīng)用于光濾波器，該光濾波器包 括光束入射部、可編程MEMS光柵、光束接收部以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，如圖6所示，該方法包 括S110，光束入射部傳輸多波長(zhǎng)光束，并將多波長(zhǎng)光束入射到可編程MEMS光柵；S120，可編程MEMS光柵反射或透射由光束入射部入射的多波長(zhǎng)光束；S130，驅(qū)動(dòng)和控制模塊驅(qū)動(dòng)并控制可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)；以及S140,光束接收部接收并輸出由可編程MEMS光柵反射或透射的多波長(zhǎng)光束中具 有特定波長(zhǎng)的光束。以圖2為例，光束入射部110傳輸多波長(zhǎng)光束，并將多波長(zhǎng)光束入射到可編程MEMS 光柵120 ；可編程MEMS光柵120反射由光束入射部110入射的多波長(zhǎng)光束；驅(qū)動(dòng)和控制模 塊(圖中未示出)可以基于可編程MEMS光柵120的當(dāng)前結(jié)構(gòu)、光束入射部110、可編程MEMS 光柵120和光束接收部130的相對(duì)位置關(guān)系(即多波長(zhǎng)光束的入射角和具有特定波長(zhǎng)的光 束的出射角)、期望輸出的光束的波長(zhǎng)(例如λ 2或λ 1)，驅(qū)動(dòng)并控制可編程MEMS光柵120 的結(jié)構(gòu)；然后光束接收部130接收并輸出由可編程MEMS光柵120反射的多波長(zhǎng)光束中具有 特定波長(zhǎng)的光束(例如λ 2或λ 1)。在上述實(shí)施例中，步驟S130沒(méi)有特別的時(shí)序限定，只要步驟S130位于步驟S140 之前即可，例如步驟S130可以位于步驟SllO或S120之前。由于本發(fā)明實(shí)施例的分光方法 可以應(yīng)用于基于可編程MEMS光柵的光濾波器，因而本方法能夠連續(xù)改變不同波長(zhǎng)的光束 的出射角度，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地分光。下面以圖2中的光濾波器100為例，說(shuō)明采用驅(qū)動(dòng)和控制模塊改變可編程MEMS光 柵的結(jié)構(gòu)的方法。當(dāng)光濾波器100期望選擇多波長(zhǎng)光束中波長(zhǎng)為λ 1的光束時(shí)，可以根據(jù) 光束入射部110與光束接收部130之間的相對(duì)位置，例如根據(jù)多波長(zhǎng)光束的入射角和具有 特定波長(zhǎng)的光束的出射角，基于公式(1)來(lái)確定可編程MEMS光柵的光柵結(jié)構(gòu)參數(shù)d，即確定 相鄰光柵單元之間的間距，隨后可由驅(qū)動(dòng)和控制模塊根據(jù)可編程MEMS光柵的當(dāng)前結(jié)構(gòu)來(lái)控制可編程MEMS光柵的光柵單元之間的運(yùn)動(dòng)，例如增大或減小可編程MEMS光柵的電壓，從 而改變可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，使得波長(zhǎng)為λ 1的光束耦合進(jìn)入光束接收部130。當(dāng)光濾 波器100期望選擇多波長(zhǎng)光束中波長(zhǎng)為λ 2的光束時(shí)，基于同樣的方法，可由驅(qū)動(dòng)和控制模 塊來(lái)控制可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，使得波長(zhǎng)為λ 2的光束耦合進(jìn)入光束接收部130。本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以意識(shí)到，結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的各示例的單 元及算法步驟，能夠以電子硬件、計(jì)算機(jī)軟件或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)現(xiàn)，為了清楚地說(shuō)明硬件 和軟件的可互換性，在上述說(shuō)明中已經(jīng)按照功能一般性地描述了各示例的組成及步驟。這 些功能究竟以硬件還是軟件方式來(lái)執(zhí)行，取決于技術(shù)方案的特定應(yīng)用和設(shè)計(jì)約束條件。專 業(yè)技術(shù)人員可以對(duì)每個(gè)特定的應(yīng)用來(lái)使用不同方法來(lái)實(shí)現(xiàn)所描述的功能，但是這種實(shí)現(xiàn)不 應(yīng)認(rèn)為超出本發(fā)明的范圍。結(jié)合本文中所公開(kāi)的實(shí)施例描述的方法或算法的步驟可以用硬件、處理器執(zhí)行的 軟件模塊，或者二者的結(jié)合來(lái)實(shí)施。軟件模塊可以置于隨機(jī)存儲(chǔ)器(RAM)、內(nèi)存、只讀存儲(chǔ)器 (ROM)、電可編程ROM、電可擦除可編程ROM、寄存器、硬盤(pán)、可移動(dòng)磁盤(pán)、CD-ROM、或技術(shù)領(lǐng)域 內(nèi)所公知的任意其它形式的存儲(chǔ)介質(zhì)中。盡管本發(fā)明通過(guò)參考附圖并結(jié)合優(yōu)選實(shí)施例的方式已進(jìn)行了詳細(xì)描述，但本發(fā)明 并不限于此。在不脫離本發(fā)明的精神和實(shí)質(zhì)的前提下，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以對(duì)本發(fā) 明的實(shí)施例進(jìn)行各種等效的變形和改動(dòng)，而這些變形與改動(dòng)都在本發(fā)明的涵蓋范圍內(nèi)。
權(quán)利要求
一種光濾波器，其特征在于，包括光束入射部，用于傳輸多波長(zhǎng)光束；可編程MEMS光柵，所述可編程MEMS光柵的多個(gè)光柵單元之間能夠相互移動(dòng)，以改變所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)；光束接收部，用于接收所述多波長(zhǎng)光束中具有特定波長(zhǎng)的光束；以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，用于驅(qū)動(dòng)并控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，從而連續(xù)改變所述具有特定波長(zhǎng)的光束的出射角度，其中，所述光束入射部、所述可編程MEMS光柵和所述光束接收部的相對(duì)位置固定并設(shè)置成，所述多波長(zhǎng)光束從所述光束入射部入射到所述可編程MEMS光柵后，所述光束接收部位于所述多波長(zhǎng)光束的出射方向，以使得所述光束接收部能夠接收所述具有特定波長(zhǎng)的光束。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光濾波器，其特征在于，所述可編程MEMS光柵為反射型光柵， 所述光束入射部和所述光束接收部位于所述可編程MEMS光柵的同一側(cè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光濾波器，其特征在于，所述可編程MEMS光柵為透射型光柵， 所述光束入射部和所述光束接收部位于所述可編程MEMS光柵的兩側(cè)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光濾波器，其特征在于，所述可編程MEMS光柵 為相位光柵或閃耀光柵。
5.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光濾波器，其特征在于，所述光濾波器還包括第 一透鏡，所述第一透鏡位于所述光束入射部和所述可編程MEMS光柵之間，以準(zhǔn)直從所述光 束入射部出射的多波長(zhǎng)光束。
6.根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的光濾波器，其特征在于，所述光濾波器還包括第 二透鏡，所述第二透鏡位于所述可編程MEMS光柵和所述光束接收部之間，以使得所述具有 特定波長(zhǎng)的光束會(huì)聚后由所述光束接收部接收。
7.一種分光的方法，其特征在于，所述方法包括將接收到的多波長(zhǎng)光束入射到可編程MEMS光柵；控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，將 所述入射的多波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)所述可編程MEMS光柵進(jìn)行反射或透射，將所述多波長(zhǎng)光束中 具有特定波長(zhǎng)的光束在特定方向輸出。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)，將 所述入射的多波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)所述可編程MEMS光柵進(jìn)行反射或透射包括控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)參數(shù)，將所述入射的多波長(zhǎng)光束經(jīng)過(guò)所述可編程 MEMS光柵進(jìn)行反射或透射。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的方法，其特征在于，所述方法應(yīng)用于光濾波器，所述光濾波器 包括光束入射部、可編程MEMS光柵、光束接收部以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，所述方法包括所述光束入射部傳輸多波長(zhǎng)光束，并將所述多波長(zhǎng)光束入射到所述可編程MEMS光柵； 所述可編程MEMS光柵反射或透射由所述光束入射部入射的所述多波長(zhǎng)光束； 所述驅(qū)動(dòng)和控制模塊驅(qū)動(dòng)并控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)；以及 所述光束接收部接收并輸出由所述可編程MEMS光柵反射或透射的所述多波長(zhǎng)光束中 具有特定波長(zhǎng)的光束。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的方法，其特征在于，所述驅(qū)動(dòng)和控制模塊基于所述可編程MEMS光柵的當(dāng)前結(jié)構(gòu)、所述光束入射部、所述可編程MEMS光柵和所述光束接收部的相對(duì)位 置關(guān)系、期望輸出的光束的波長(zhǎng)，驅(qū)動(dòng)并控制所述可編程MEMS光柵的結(jié)構(gòu)。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種光濾波器及其分光方法，該光濾波器包括光束入射部、可編程MEMS光柵、光束接收部以及驅(qū)動(dòng)和控制模塊，其中，所述光束入射部、所述可編程MEMS光柵和所述光束接收部的相對(duì)位置固定并設(shè)置成，多波長(zhǎng)光束從所述光束入射部入射到所述可編程MEMS光柵后，所述光束接收部位于所述多波長(zhǎng)光束的出射方向，以使得所述光束接收部能夠接收具有特定波長(zhǎng)的光束。本發(fā)明的光濾波器能夠自由且方便地選擇特定波長(zhǎng)的光束，同時(shí)，該光濾波器還具有體積小、易于控制和集成的優(yōu)點(diǎn)。本發(fā)明的光濾波器的分光方法能夠連續(xù)改變不同波長(zhǎng)的光束的出射角度，實(shí)現(xiàn)快速準(zhǔn)確地分光。
文檔編號(hào)G02B26/08GK101930121SQ20091015964
公開(kāi)日2010年12月29日 申請(qǐng)日期2009年7月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年6月24日
發(fā)明者傅正華 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司