Physics 版 (精华区)

发信人: zjliu (秋天的萝卜), 信区: Physics
标  题: 光互连和光交换(2)
发信站: 哈工大紫丁香 (Mon May 19 22:01:44 2003) , 转信

发信站: 鼓浪听涛


    位相计算全息光栅最早是由H.Dammann和Gorter提出来的，当时是用两片位相计算

全息光栅来实现图像多重复制和等光强分束。此后，位相型计算全息光栅在图像处理、

光纤连接器、激光束合并等方面得到了广泛的应用。

    近年来，随着数字光计算和光互连的发展，位相型计算全息光栅的等光强分束作

用又激发了人们对它的兴趣。光计算和光互连中的光逻辑器件列阵需要有等光强的光

点列阵提供光功率，同时光互连网络的互连函数也需要用它的分束特性来实现。但是

由于PCGH在优化计算上的复杂性，使得它的分束点阵数一直限制在40×40以内。近几

年，由于模拟退火系列算法的成熟,使得优化问题得到初步解决。

    最近，由于自由空间光交换网络的飞速发展，要求位相光栅在列阵数，效率和均

匀性上进一步提高，并且FET-SEED Smart-pixel(灵巧像元）器件的出现，更是要求

PCGH能产生非等间距分布的等光强光点列阵。


    位相光栅从其结构上来分类，可分为两位相光栅（BPG）和多位相光栅（MPG）。

BPG又被称为Dammann光栅，它的位相分布函数是二值函数，结构和制作工艺都较简单，

其衍射效率一般在80%左右，不均匀性1%左右。MPG的位相可取多个值，优化自由度较

大，故而衍射效率较大（85%左右），不均匀性非常小（小于0.1%），但其结构和制作

工艺都较复杂。目前的光互连网络中大都采用两位相光栅BPG。

    我们研究室对位相光栅已进行了较深入的研究，提出了模拟退火-回火-广义简约

梯度算法，对计算全息位相光栅进行优化设计，已研制出了最多达65×65点阵的位相

光栅分束器，并根据光互连交换网络的需要研制了非均匀点阵的光栅分束器。这些工

作的完成，为构造光互连交换网络模块奠定了基础。



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