[发明专利]利用相位调制的热控空间光调制器

权利要求书

1.一种包括薄膜干涉滤光器结构的装置，所述薄膜干涉滤光器结构对在预定的波长范围内的入射光能具有大体上为波长依赖性的相位响应，

所述薄膜干涉滤光器结构包括至少一个可热调谐层，使得由所述可热调谐层的热状态的相应范围引起波长依赖性的相位响应的范围，

所述薄膜干涉滤光器结构被构造成(1)在所述可热调谐层处接收热能的空间变化图案，并且(2)接收进入所述可热调谐层的所述入射光能，并且将与所述热能的空间变化图案对应的空间相位调制赋予输出光能。

2.根据权利要求1所述的装置，所述装置被构造成以反射的方式操作，使得所述输出光能在与所述入射光能的传播方向基本上相反的方向上传播。

3.根据权利要求1所述的装置，其中所述可热调谐层是热-光材料，并且所述可热调谐光学特性包括满足关系|(l/n)(dn/dT)|＞10^-5/K的温度依赖性折射率n。

4.根据权利要求1所述的装置，所述装置还包括绝热区以产生图案化的可热调谐层。

5.根据权利要求4所述的装置，其中所述薄膜干涉滤光器包括与所述可热调谐层热接触的反射镜，所述反射镜连续跨过所述图案化的可热调谐层。

6.根据权利要求4所述的装置，所述装置还包括掩模，所述掩模基本上全部防止所述入射光能入射到所述绝热区上。

7.根据权利要求6所述的装置，所述装置还包括反射镜，其中所述掩模和所述反射镜之间的光程差额定为所述入射光能的半波长。

8.根据权利要求4所述的装置，其中将所述绝热区图案化，以对可从对应所述热能的空间变化图案的所述空间相位调制中分离的所述输出光能赋予空间相位调制。

9.根据权利要求8所述的装置，其中与由所述热能引起的空间调制相比，由所述绝热区引起的对所述输出光能的空间调制处于更高的频率。

10.根据权利要求1所述的装置，其中所述薄膜干涉结构还包括为所述可热调谐层提供热地的热地结构。

11.根据权利要求10所述的装置，其中控制所述热地结构的温度以选择所述波长依赖性相位响应的光波长。

12.根据权利要求10所述的装置，其中所述热地结构的温度被测量并且用于设定所述入射光能的光波长。

13.根据权利要求1所述的装置，其中所述可热调谐层与所述装置中的任何热地结构绝热。

14.根据权利要求1所述的装置，所述装置还被构造成在所述可热调谐层处接收热能的第二空间变化图案。

15.根据权利要求1所述的装置，其中所述可热调谐层通过包括信号部和参考部被构造成用于自参考，所述信号部和参考部共有对背景热能的共模响应，并且对接收的热能图案具有差别响应。

16.根据权利要求15所述的装置，其中所述信号部包括吸热器，所述吸热器被构造成增大所述信号部和所述参考部之间对接收的热能图案的差别响应。

17.根据权利要求15所述的装置，其中相邻的信号部和参考部相互绝热，以提高所述装置的分辨率和信噪比性能。

18.根据权利要求15所述的装置，所述装置还包括掩模，所述掩模被构造成降低到达相邻的绝热区之间的所述可热调谐层的区域的所述入射光能的量。

19.根据权利要求15所述的装置，所述装置还被构造成在所述信号部和参考部的差别响应中包括预定偏置，以改善线性并实现比背景热状态更冷的热状态的感测。

20.根据权利要求19所述的装置，其中通过薄膜光学层装置实现所述信号部的所述预定偏置。

21.根据权利要求19所述的装置，其中通过热装置实现所述信号部的所述预定偏置。

22.根据权利要求19所述的装置，其中通过机械装置实现所述预定偏置。

23.根据权利要求19所述的装置，其中所述预定偏置限于与所述大体上为波长依赖性的相位响应基本上相同的光波长。