一種多功能光學(xué)時域隱身及事件編輯的實現(xiàn)方法及裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于光通信及光電子器件領(lǐng)域，特別涉及一種多功能光學(xué)時域隱身及事件編輯的實現(xiàn)方法和裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隱身斗篷由于概念的新奇及其在視覺成像、電磁傳輸?shù)确矫娴闹匾獞?yīng)用，不僅一直是科幻小說、影視劇中的神奇道具，而且自其概念提出就立即成為電磁學(xué)領(lǐng)域的研宄熱點。近年來研宄較多的空間域的隱身斗篷，指的是人工制作的某種覆蓋物或者包裹物，其作用是使被覆蓋或包裹的空間內(nèi)的物體對一定波段的探測電磁波隱身。
[0003]而最近出現(xiàn)的時域隱身斗篷的概念則與傳統(tǒng)意義上的空域隱身斗篷有所不同。它指的是某種特殊的時域電磁變換系統(tǒng)，探測電磁場在經(jīng)過該系統(tǒng)時只能感知到某段設(shè)定的時間之外系統(tǒng)中發(fā)生的事件，而對于這段時間內(nèi)系統(tǒng)中發(fā)生的事件則無法探測。由此可見，與空域上的隱身斗篷相比，這種時域隱身斗篷更加適合于對特定事件的隱藏。目前對于時域隱身斗篷的研宄主要集中在光學(xué)頻段。使用這種光學(xué)時域隱身斗篷，可以在大多數(shù)時間內(nèi)不隱身，讓對方探測到一些無關(guān)緊要的信息，而在需要采取重大行動的時間段內(nèi)讓對方探測不到，使得各種重要信息得到有效的隱藏，從而讓對手受到麻痹，使我方的行動達(dá)到出其不意的效果。
[0004]2012年，美國康奈爾大學(xué)的研宄小組首次通過實驗報道了時域隱身斗篷的實現(xiàn)方法；但該方案中用到了十分復(fù)雜的非線性光學(xué)效應(yīng)，需要用到一些特殊的高功率器件，使得它在實際應(yīng)用中難以實現(xiàn)，且成本較高。2013年，美國普渡大學(xué)的研宄者將這種隱身斗篷用于對光通信中信號的隱身；此方案用到了較多的器件，造成整個裝置的結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜?’另夕卜，由于大量用到了光纖，使得系統(tǒng)的尺寸較大，并且不利于集成。目前，對時域隱身斗篷的研宄仍處于起步階段，理論尚不成熟，實際應(yīng)用上還存在著裝置結(jié)構(gòu)過于復(fù)雜、實現(xiàn)成本過高、操作過程繁瑣、功能單一等缺點，尚需進(jìn)行更深入的研宄。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明所要解決的技術(shù)問題是:克服現(xiàn)有光學(xué)時域隱身斗篷中，結(jié)構(gòu)復(fù)雜、操作過程繁復(fù)、需要特殊器件的缺點，利用光通信中的常見設(shè)備，提供一種實現(xiàn)光學(xué)時域隱身斗篷的新方法，使得系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、便于操作、實現(xiàn)成本低，并開發(fā)了其作為事件編輯器的多種系統(tǒng)功能，且實現(xiàn)了不同功能之間的切換。
[0006]本發(fā)明提供一種光學(xué)時域隱身及事件編輯的實現(xiàn)方法，其原理如圖1所示，具體如下:
[0007]探測光經(jīng)過一個時域分割器件分成兩路光，第一路光在設(shè)定的隱身時段內(nèi)形成一個時域的“空洞”后通過特定事件即待隱身事件?！翱斩础蓖鈺r段上的光場將會受到特定事件的影響而產(chǎn)生某種變化(如調(diào)制)，而“空洞”處的時間段上由于探測光的功率為零，因而將不會受到特定事件的影響；
[0008]第二路光則只在設(shè)定的隱身時間段上有光功率，其為一個脈寬等于隱身時段長度的脈沖。通過對第二路光施加指定操作后，再與第一路光進(jìn)行組合，可使系統(tǒng)實現(xiàn)時域隱身、事件刪除或者重寫的功能。
[0009]本發(fā)明還提供一種實現(xiàn)所述光學(xué)時域隱身及事件編輯的裝置，其結(jié)構(gòu)如圖2所示，包括3端口的時域分割單元、幅度調(diào)制器、兩個可調(diào)延時線及時域回填單元，所述時域分割單元將探測光分成兩路輸出，其中第一路輸出光在設(shè)定的隱身時段內(nèi)形成一個時域上光功率為零的“空洞”，第二路輸出光只在設(shè)定的隱身時間段上有光功率；第一路輸出光依次經(jīng)過待隱身事件、可調(diào)延時線后，與依次經(jīng)過幅度調(diào)制器、另一個可調(diào)延時線的第二路光在時域回填單元內(nèi)合成處理后的探測光并輸出；將事先編輯好的劇情信息輸入至幅度調(diào)制器即可實現(xiàn)對被探測事件的時域隱身、事件刪除或重寫功能。
[0010]本發(fā)明的有益效果是:
[0011]采用了時域分割和回填的新方法來實現(xiàn)時域光學(xué)隱身斗篷，實現(xiàn)機制更簡單。并且除隱身外，還實現(xiàn)了事件的刪除和重寫等其它功能，并可靈活地在不同功能間進(jìn)行切換。在實現(xiàn)上，采用光開關(guān)、調(diào)制器等光通信中普遍使用的器件構(gòu)成，這大大降低了系統(tǒng)的復(fù)雜度和實現(xiàn)成本，并且可以免除對于高功率器件的依賴，因而具有很強的實際可操作性。
【附圖說明】
[0012]圖1為本發(fā)明中多功能時域光學(xué)隱身及事件編輯器的原理圖；
[0013]圖2為本發(fā)明中多功能時域光學(xué)隱身及事件編輯器的裝置圖；
[0014]圖3為仿真得到的部分階段時域波形；
[0015]圖4為實施例中仿真得到的第二路光的功率被抑制后的時域波形；
[0016]圖5為實施例的系統(tǒng)工作在隱身、重寫、刪除和不工作四種狀態(tài)下輸出的時域波形。
【具體實施方式】
[0017]下面根據(jù)附圖和實例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明:
[0018]如圖1所示，被時域分割單元分割開的在時域上互補的兩路光會經(jīng)歷不同的路徑。第一路光由于時域“空洞”的存在，在設(shè)定的隱身時段內(nèi)將不會受到被測事件的影響；而第二路光只在隱身時段上具有光功率，對此路光的不同操作，可實現(xiàn)不同功能:
[0019]A.若將第二路光保持不變，經(jīng)過一個時域回填單元直接與通過被測事件的那一路光進(jìn)行組合，也就是使用未受被測事件影響的光將探測光場的“空洞”填補起來，最后輸出的光將實現(xiàn)對特定事件進(jìn)行隱身的功能，如圖1a所示。
[0020]B.若將第二路光通過一個劇情發(fā)生器進(jìn)行某種變換，即生成一個偽造的事件(這里稱為劇情)后，再與第一路光進(jìn)行組合，于是將編輯好的劇情回填入“空洞”處，最后輸出的光將實現(xiàn)對特定事件進(jìn)行重寫(或稱偽造)的功能，如圖1b所示。
[0021]C.如果將第二路光的光功率抑制到零，再與第一路光進(jìn)行組合，則系統(tǒng)的最終輸出結(jié)果將實現(xiàn)對特定事件的刪除功能，如圖1c所示。
[0022]D.若輸入的探測光不經(jīng)歷時域分割，直接通過被測事件后輸出，也就是將時域分割單元和時域回填單元同時關(guān)閉，則系統(tǒng)將實現(xiàn)未經(jīng)歷隱身的輸出。此時所設(shè)計的時域隱身斗篷處于不工作的狀態(tài)，如圖1d所示。
[0023]圖2為實現(xiàn)所述光學(xué)時域隱身及事件編輯的裝置，該裝置使用一個I X 2光開關(guān)作為時域分割器件，將輸入探測光分成兩路。從端口 2輸出的光(第一路光)將經(jīng)歷一個會引起光場變化的事件，即系統(tǒng)所需要對探測方隱藏的事件。由于第一路光在設(shè)定的隱身時間段上存在一個功率為零的“空洞”，因而該事件不會引起光場的改變。而1X2光開關(guān)