用于光纤通信的使用超材料的模态复用器/解复用器.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115244441A(43)申请公布日2022.10.25(21)申请号202180018239.X李明军J·吴杨俊(22)申请日2021.01.29(74)专利代理机构上海专利商标事务所有限公(30)优先权数据司3110062/968,5492020.01.31US专利代理师侯颖媖张鑫(85)PCT国际申请进入国家阶段日(51)Int.Cl.2022.08.31G02B6/14(2006.01)G02B6/122(2006.01)(86)PCT国际申请的申请数据G02B6/28(2006.01)PCT/US2021/0159202021.01.29G02B6/34(2006.01)(87)PCT国际申请的公布数据B82Y20/00(2006.01)WO2021/155304EN2021.08.05(71)申请人康宁股份有限公司地址美国纽约州申请人哈佛学院董事及会员团体(72)发明人F·卡帕索陈威廷小保罗·C·丹尼斯黎康梅权利要求书3页说明书29页附图16页(54)发明名称用于光纤通信的使用超材料的模态复用器/解复用器(57)摘要描述了用于在光通信系统中使用一种或多种超材料执行波分复用或解复用的系统、装置和技术。光学装置可被配置成使用超材料的一个或多个级来移位光学信号的一个或多个相位轮廓，以复用或解复用光学信号的波长。光学装置可以是堆叠设计的示例，其中超材料的两个或更多个级堆叠在彼此的顶上。光学装置可以是折叠设计的示例，该折叠设计在超材料的不同级之间反射光学信号。CN115244441ACN115244441A权利要求书1/3页1.一种设备，包括：第一基板，所述第一基板是透光的；第一超材料级，所述第一超材料级与所述第一基板接触；第二超材料级，所述第二超材料级与所述第一基板接触，所述第一超材料级与所述第二超材料级被配置成：通过第一光学通信链路接收具有第一模态的第一光学信号；通过第二光学通信链路接收具有第二模态的第二光学信号；通过移位所述第一光学信号的第一相位轮廓来生成具有第三模态的第三光学信号；通过移位所述第二光学信号的第二相位轮廓来生成具有第四模态的第四光学信号；以及通过第三光学通信链路发送所述第三光学信号与所述第四光学信号，所述第三光学通信链路包含多模光学通信链路。2.如权利要求1所述的设备，其中：所述第一超材料级被配置成移位所述第一光学信号的所述第一相位轮廓与所述第二光学信号的所述第二相位轮廓，并输出第一经移位光学信号与第二经移位光学信号；以及所述第二超材料级被配置成移位所述第一经移位光学信号的第三相位轮廓与所述第二经移位光学信号的第四相位轮廓，并输出所述第三光学信号与所述第四光学信号。3.如权利要求1所述的设备，进一步包含：第二基板，所述第二基板是透光的，所述第二基板接触所述第二超材料级，其中所述第一基板、所述第一超材料级、所述第二基板和所述第二超材料级形成堆叠结构。4.如权利要求3所述的设备，进一步包含：间隔件，所述间隔件接触所述第一基板和所述第二基板，并在所述第一基板的第一表面和所述第二基板的第二表面之间产生空间，其中所述第二超材料级定位在由所述间隔件产生的所述空间中。5.如权利要求4所述的设备，进一步包含：液体光学透明粘合剂，所述液体光学透明粘合剂定位在由所述间隔件产生的所述空间中，其中所述第二超材料级接触所述第二基板的所述第二表面，并且所述液体光学透明粘合剂定位在所述第二超材料级和所述第一基板的所述第一表面之间。6.如权利要求1、2或3所述的设备，进一步包含：第一反射器与第二反射器，所述第一反射器与所述第二反射器被配置成反射所述第一光学信号与所述第二光学信号，所述第一基板定位在所述第一反射器与所述第二反射器之间。7.如权利要求6所述的设备，进一步包含：包层，所述包层定位在所述第一超材料级与所述第一反射器之间，所述包层的厚度被配置成减轻与所述第一超材料级相互作用的光学信号的损耗、或保护所述第一超材料级、或以上各项的组合。8.如权利要求6或7所述的设备，其中：所述第一超材料级与所述第二超材料级定位成接近所述第一反射器；或者所述第一超材料级定位成接近所述第一反射器，并且所述第二超材料级定位成接近所2CN115244441A权利要求书2/3页述第二反射器。9.如权利要求6、7或8所述的设备，其中：所述第一反射器形成第一孔，所述第一孔用于接收所述第一光学信号与所述第二光学信号，并且所述第二反射器形成第二孔，所述第二孔用于输出所述第三光学信号；或者所述第一反射器形成所述第一孔与所述第二孔，所述第一孔用于接收所述第一光学信号与所述第二光学信号，所述第二孔用于输出所述第三光学信号。10.如权利要求6所述的设备，其中所述第一基板、所述第一反射器、所述第二反射器、所述第