[发明专利]可重配置光学装置和用于生成光学涡流的方法

说明书

本申请涉及可重配置光学装置和用于生成光学涡流的方法。具体地，一种可重配置光学装置包括空间光调制器和光学信号发生器。空间光调制器包括一层光敏化碳纳米管，并且各光敏化碳纳米管被配置为响应于光学信号而在导电状态与半导电状态之间转变。光学信号发生器被配置为向空间光调制器提供光学信号，以使得一层光敏化碳纳米管形成导电纳米管的图案，导电纳米管的图案被配置为修改干扰信号，以形成光学涡流。

技术领域

本公开总体涉及空间光调制器和光学涡流(optical vortices)。

背景技术

涡流光学元件可以用于生成光学涡流，并且允许成像系统捕获更明亮物体或光源附近的较暗淡物体或光源的图像。例如，涡流光学元件可以以生成来自更亮物体或光源的进入光的强度的零位读数的方式使进入光呈螺旋形或扭曲进入光。为了例示，可以在望远镜中使用固定光学器件(例如，非可重配置透镜或滤光片)来通过生成光学涡流来对更亮物体(例如，遥远的星星)附近的较暗物体(例如，行星)成像。固定光学器件被设计为修改具有特定波长的、来自更亮物体的进入光。固定光学器件无法被重配置为与具有不同波长的、来自另一个明亮物体的进入光一起使用。

发明内容

在特定实施方案中，一种可重配置光学装置包括空间光调制器和光学信号发生器。空间光调制器包括一层光敏化碳纳米管，并且各光敏化碳纳米管被配置为响应于光学信号而在导电状态与半导电状态之间转变。光学信号发生器被配置为向空间光调制器提供光学信号，以使得一层光敏化碳纳米管形成导电纳米管的图案，导电纳米管的图案被配置为修改干扰信号，以形成光学涡流。

在另一个特定实施方案中，一种成像系统包括：空间光调制器、光学信号发生器以及图像传感器。空间光调制器包括一层光敏化碳纳米管，并且各光敏化碳纳米管被配置为响应于光学信号而在导电状态与半导电状态之间转变。光学信号发生器被配置为向空间光调制器提供光学信号，以使得一层光敏化碳纳米管形成导电纳米管的图案，导电纳米管的图案被配置为修改干扰信号，以形成光学涡流。图像传感器被配置为捕获反射信号，并基于反射信号来生成图像数据。空间光调制器被配置为接收与来自图像目标的反射光对应的反射信号，并且将反射信号引导到成像传感器。

在另一个特定实施方案中，一种用于生成光学涡流的方法包括以下步骤：基于干扰信号的源来确定导电纳米管的图案。导电纳米管的图案被配置为修改干扰信号，以形成光学涡流。该方法还包括以下步骤：向空间光调制器提供与导电纳米管的图案对应的光学信号。空间光调制器包括一层光敏化碳纳米管，并且各光敏化碳纳米管被配置为响应于光学信号而在导电状态与半导电状态之间转变。光学信号使得一层光敏化碳纳米管形成导电纳米管的图案。

附图说明

图1是例示了包括可重配置光学装置的交通工具的示例的框图；

图2A是例示了抗电磁效应(EME)空间光调制器的例示性配置的图；

图2B是例示了抗EME空间光调制器的复合层的配置的示例的图；

图3是例示了光学信号发生器的配置的示例的图；

图4是例示了光学信号发生器的配置的第二示例的图；

图5是例示了导电纳米管的图案的示例的图；

图6是生成光学涡流的方法的示例的流程图；以及

图7是包括可重配置光学装置的飞行器的例示性实施方案的框图。

具体实施方式