申请/专利权人：牛津大学创新有限公司

申请日：2017-02-24

公开（公告）日：2021-10-12

公开（公告）号：CN108702556B

主分类号：H04Q11/00(20060101)

分类号：H04Q11/00(20060101);G06F17/16(20060101);G02F1/313(20060101);G02B6/293(20060101)

优先权：["20160225 GB 1603305.2"]

专利状态码：有效-授权

法律状态：2021.10.12#授权;2019.03.15#实质审查的生效;2018.10.23#公开

摘要：干涉仪、设计方法、制造方法、介质和确定物理耦合的方法。一种用于根据变换耦合电磁辐射模式的通用干涉仪，具有N个输入和N个输出，用于向干涉仪输入和从干涉仪输出N种电磁辐射模式。波导穿过干涉仪以将N个输入连接到N个输出并承载N种电磁辐射模式。波导提供波导对之间的交叉点，并且可重新配置的分束器在每个交叉点处实现可重新配置的反射率和可重新配置的相移。波导和交叉点被布置为使得N种电磁辐射模式中的每一者能够在相应的可重新配置的分束器处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合。在可重新配置的分束器处的模式之间的耦合被配置为使得所述干涉仪在所述N个输入和所述N个输出之间实现N种模式的变换。

主权项：1.一种用于根据变换来耦合多种电磁辐射模式的通用干涉仪，包括：N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入所述通用干涉仪中；N个输出，其用于从所述通用干涉仪输出N种电磁辐射模式；和多个波导，其布置为穿过所述通用干涉仪，以将所述N个输入连接到所述N个输出，并承载穿过所述通用干涉仪的N种电磁辐射模式；其中：N是自然数；所述多个波导被布置为在多个波导对之间提供多个交叉点，其中，可重新配置的分束器被布置在所述多个交叉点中的每一者处，使得在每个可重新配置的分束器中，由两个相应波导传送到交叉点的两种电磁辐射模式能够以可重新配置的反射系数和可重新配置的相移系数彼此耦合，其中，所述可重新配置的分束器被布置为实现可重新配置的反射率和可重新配置的相移，其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置为使得所述N种电磁辐射模式中的每一者都能够在相应的可重新配置的分束器处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合；并且所述多个波导被布置为使得所述多个交叉点从输入到输出穿过所述通用干涉仪沿所述多个波导布置为N组，其中，每组包含波导对之间的最大可能数量的交叉点，并且其中，每组中的交叉点涉及路径在先前交叉点组中没有交叉的相邻波导对；以及在每个可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合被配置为使得所述通用干涉仪在所述N个输入和所述N个输出之间实现N种模式的变换。

全文数据：干涉仪和干涉仪设计方法[0001]本发明涉及一种设计用于耦合多种电磁辐射模式的干涉仪的方法，尤其涉及一种设计集成光子干涉仪的方法。[0002]光学系统，例如集成光子干涉仪可以用于操纵许多不同的光模式，以在输入和输出通道之间提供期望的线性变换。这种系统在电信领域以及量子光学中特别有用，其中希望能够同时操纵多种光模式。[0003]多种光模式之间的可控干涉是线性光学技术的核心。典型的光子干涉仪可以在集成电路上实现为分束器和移相器的网格，并且设计有物理上实现期望的多模干涉或变换的架构。方便地，可以首先将期望的多模变换对于N模干涉仪定义为酉NXN矩阵对于将由电路操纵的N种模式）。然后可以将该酉矩阵分解为对角矩阵，以获得描述给定电路架构的模式之间的物理相互作用的参数。这些物理相互作用（即，光模式之间的各种干涉）可以例如根据从酉矩阵的分解获得的参数矩阵因子通过给定架构内的分束器和移相器来实现。[0004]图1中示出一种这样的架构，其中描述期望的多模干涉的酉矩阵可以使用Reck分解方法来分解以适合该架构。图1示出具有五种模式的干涉仪10的布局的示意图。五种模式被输入干涉仪1〇中并沿五个分离的路径11、12、13、14、15行进。干涉仪10的三角形布置意味着路径11、12、13、14、15中的每一个都与其他路径11、12、13、14、15交叉，使得每种模式都可以与每种其他模式相互作用例如，耦合或干涉）。[0005]虽然进行Reck分解的干涉仪的布局使用最小数量的交叉点以便为每种模式提供与每种其他模式的相互作用，但是从图1的干涉仪10中可以看出，就空间的物理使用而言，即上部路径15在穿过另一路径之前行进干涉仪长度的一半，其布局不是最佳的。这是由Reck分解中使用的方法产生的。它还意味着，例如，不同模式的光损耗和路径长度不平衡，并且当模式的数量很大时例如光子学干涉仪的情况），这可能成为显著的问题，例如归因于制造缺陷。其结果在于，可能难以实现期望的多模干涉。[0006]本发明的目的在于提供一种改进的干涉仪，用于通过设计干涉仪的改进方法耦合多种电磁福射模式。[0007]当从第一方面看时，本发明提供一种设计用于耦合多种电磁辐射模式的干涉仪的方法，该方法包括：[0008]对于干涉仪，所述干涉仪包括：[0009]N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入所述干涉仪中；[0010]N个输出，其用于从所述干涉仪输出N种电磁辐射模式;和[0011]多个波导，其布置为穿过所述干涉仪，以将所述N个输入连接到所述N个输出，并承载穿过所述干涉仪的N种电磁辐射模式；[0012]其中：[0013]N是自然数，[00M]所述多个波导被布置为在多个波导对之间提供多个交叉点，使得在每个交叉点处，由两个相应波导承载的两种电磁辐射模式能够彼此耦合，其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置为使得所述N种电磁辐射模式中的每一者都能够在相应交叉点处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合，并且[0015]所述多个波导被布置为使得所述多个交叉点从输入到输出穿过干涉仪沿所述多个波导布置为N组，其中，每组包含波导对之间的最大可能数量的交叉点，并且其中，每组中的交叉点涉及路径在先前交叉点组中没有交叉的相邻波导对，[0016]接收描述待由所述干涉仪执行的期望变换的酉矩阵；[0017]利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作以将所述酉矩阵分解成对角矩阵，其中，用于分解所述酉矩阵的变换矩阵各自表示在波导对的交叉点处的模式对之间的耦合，并且其中，所述变换矩阵被布置为以与所述干涉仪中的交叉点能够被布置的序列匹配的顺序对所述酉矩阵进行操作；[0018]使用所述变换矩阵确定在所述多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合，以用于设计所述干涉仪。[0019]因此，本发明提供一种设计干涉仪的方法，对于该干涉仪，其被布置为耦合多种电磁辐射模式。干涉仪具有N个输入和N个输出，分别用于向干涉仪输入和从干涉仪输出N种电磁辐射模式N是自然数，大于或等于2。经由N个输入和N个输出之间的多个波导承载N种电磁辐射模式。[0020]干涉仪的布局使得多个波导被布置成为N种模式中的每一者提供交叉点，以耦合到其他模式中的每一者，其中模式对在每个交叉点处耦合。因此，在每个交叉点处，波导对承载模式对以彼此耦合，使得在每个交叉点处，由相应波导对承载的电磁辐射模式对能够彼此耦合例如，通过干涉相互作用）。[0021]干涉仪中的波导和交叉点的布局使得沿波导穿过干涉仪从输入到输出行进，相邻波导对被布置为在N组交叉点处交叉。在交叉点组处，最大数量的波导对交叉，条件在于没有波导对在先前组（即，更靠近干涉仪的输入的相邻组）中交叉。例如，当N是奇数时，这使得每组中存在N-I2个交叉点。当N是偶数时，这使得存在N2个交叉点及之后的N2-1个交叉点，其中对于N个组，重复组的这种对。[0022]对于穿过干涉仪的波导的这种布局，需要根据待由干涉仪执行的例如N种模式的整体期望变换来确定相应耦合点处的电磁辐射模式对之间的耦合的细节，然后实现设计并且例如制造干涉仪。为此，使用描述待由干涉仪实现的从N个输入到N个输出的例如N种模式的期望变换的酉矩阵，例如，首先，根据期望的变换来定义酉矩阵。[0023]本发明的方法包括接收该酉矩阵然后将酉矩阵分解为对角矩阵的步骤。通过利用多个变换矩阵对酉矩阵进行操作，将酉矩阵分解为对角矩阵。这些变换矩阵中的每一个都表不在承载电磁福射模式的波导对的交叉点处的电磁福射模式对之间的相应親合相互作用）（例如，变换矩阵与相应交叉点处的耦合之间存在一对一对应关系）。变换矩阵以与物理上可能在干涉仪中布置交叉点对应于表示交叉点处的相应模式对之间的耦合的相应变换矩阵）的序列（即与根据干涉仪的定义布局在交叉点处可以使模式对彼此交叉的顺序匹配的序列）匹配的顺序应用于酉矩阵。[0024]—旦确定了变换矩阵，因为它们描述承载电磁辐射模式的波导对的交叉点处的电磁辐射模式对之间的耦合，然后这些变换矩阵用于确定每个交叉点处的模式对之间的必要耦合，以实现输入干涉仪中的例如N种模式的整体期望变换，使得这些耦合可以用于设计和制造实现该整体期望变换（即，例如在N种模式中的每一种模式与每一种其他模式之间提供期望的耦合的干涉仪。[0025]申请人已经意识到，可以提供一种分解描述待由干涉仪实现的期望变换的酉矩阵的替代方法，因为穿过干涉仪的路径不一定具有三角形布局使得按照使用Reck分解时所做的那样来使模式顺序相互作用（因此逐模式分解酉矩阵）。相反，根据本发明的用于分解酉矩阵的方法，干涉仪的布局可以近似为矩形允许多个电磁辐射模式对即，每组中的最大数量在从干涉仪的输入到输出的每个阶段组处彼此耦合。[0026]因此，应当理解，设计干涉仪的方法提供对酉矩阵描述输入干涉仪中的电磁辐射模式的期望变换）的分解，其有助于提供在空间利用方面具有例如最佳布局的干涉仪。该布局还提供使每种模式与每种其他模式相互作用的机会，从而在待执行的整体期望变换的选择方面为设计者提供灵活性。分解还提供关于如何使穿过干涉仪的电磁辐射模式对相互作用的信息，以便实现期望的整体变换。[0027]由于随着波导穿过干涉仪，在每一级处使最大数量的模式交叉（S卩，在每一组中，波导尽可能快地使其最近的相邻模式交叉），可以看出穿过波导的路径的“深度”（即，交叉点组的数量为N，N2。相比之下，使用Reck分解时对应布局的深度为2N-3,在N3时，该深度大于N。[0028]例如具有这些特性的干涉仪的这种最佳布局意味着，特别是当要提供用于大量模式的干涉仪时（即，当N很大时），与实现类似变换的先前干涉仪相比，以多达一半的空间量来提供该干涉仪（即，当N很大时，深度N2N-3趋于12。最小化干涉仪占据的空间（其“占用空间”）可以有助于最小化电磁辐射模式的损耗（由于模式可以穿过干涉仪行进的距离较短）以及设计和制造干涉仪所需的例如集成电路的资源。此外，该设计最大化干涉仪的尺寸，并因此使对于给定平台能够彼此相互作用的模式的数量最大化。[0029]还应当理解，根据本发明的干涉仪的布局比使用Reck分解时的布局（在穿过干涉仪的每个阶段中的交叉点的数量方面更平衡，因此有助于平衡模式之间的损耗。这使得在实践中通过干涉仪实现的实际模式变换更接近期望的理论变换，即，由酉矩阵所定义的那样。[0030]申请人还考虑到根据用于实现本身具有新颖性和创造性的变换的这种设计的通用光子器件例如，具有可重新配置的分束器和移相器的光子器件，其能够将其每种模式与每种其他模式耦合，使得可以由器件实现任何期望的整体变换），因此当从另一方面来看时，本发明提供一种用于根据变换耦合多种电磁辐射模式的通用干涉仪，包括：[0031]N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入所述干涉仪中；[0032]N个输出，其用于从所述干涉仪输出N种电磁辐射模式;和[0033]多个波导，其布置为穿过所述干涉仪，以将所述N个输入连接到所述N个输出，并承载穿过所述干涉仪的N种电磁辐射模式；[0034]其中：[0035]N是自然数；[0036]所述多个波导被布置为在多个波导对之间提供多个交叉点，其中，被布置为实现可重新配置的反射率和可重新配置的相移的可重新配置的分束器被布置在所述多个交叉点中的每一者处，使得在每个可重新配置的分束器中，由两个相应波导传送到交叉点的两种电磁辐射模式能够以可重新配置的反射系数和可重新配置的相移系数彼此耦合，其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置为使得所述N种电磁辐射模式中的每一者都能够在相应的可重新配置的分束器处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合;并且[0037]所述多个波导被布置为使得所述多个交叉点从输入到输出穿过干涉仪沿所述多个波导布置为N组，其中，每组包含波导对之间的最大可能数量的交叉点，并且其中，每组中的交叉点涉及路径在先前交叉点组中没有交叉的相邻波导对;以及[0038]在每个可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合被配置为使得所述干涉仪在所述N个输入和所述N个输出之间实现N种模式的变换。[0039]如本领域技术人员所理解的，本发明的这个方面可以并且优选地包括本文适当地讨论的本发明的一个或多个或全部优选和可选特征。[0040]干涉仪可以被配置为耦合任何合适的和期望类型的电磁辐射的模式。因此，输入、输出、波导和交叉点中的一个或多个并且优选地全部可以被配置为耦合任何合适的和期望类型的电磁辐射的模式。在一个实施例中，电磁辐射具有400nm和700nm之间的波长（即可见光），因此例如光学干涉仪被配置为耦合具有这些波长的电磁辐射的模式。然而，在优选实施例中，用于使用干涉仪親合的电磁福射及其模式具有7〇〇nm和1600nm之间的波长因此干涉仪及其部件优选地被配置为耦合具有这些波长的电磁辐射模式）。近红外辐射即，700nm和1600nm之间）具有低硅损耗其可以用在集成光子电路中），因此特别适合与干涉仪一起使用。[0041]应当理解，根据本发明的优选实施例的干涉仪的设计使其能够用作通用光子芯片例如，能够将其每种模式与每种其他模式耦合的可重新配置的光子芯片，使得可以由芯片实现任何期望的整体变换）。替代地，如下所述，根据本发明的优选实施例的干涉仪的设计可以使干涉仪能够实现多种输入模式的线性变换。[0042]任何合适的和期望数量的电磁辐射模式可以与干涉仪一起使用，因此干涉仪可以包括任何合适的和期望数量的输入、输出、波导和交叉点，即N可以是任何合适的和期望的数量。在优选的实施例中，N大于3,例如大于10,例如大于50,例如大于100。如在复杂的集成光子系统中可能期望的，N并且因此模式的数量甚至可以是几百甚至几千。[0043]可以以例如输入、波导和输出的布局的任何合适的和期望的方式来布置根据期望变换被设计为耦合例如N种电磁辐射输入模式的干涉仪。优选地，干涉仪仅具有NN-I2个交叉点（因此优选地使用NN-I2个变换矩阵来分解酉矩阵）。应当理解，这是输入干涉仪中的N种模式的每一种模式能够使用两个波导交叉以耦合由波导承载的两种相应电磁辐射模式的交叉点，与每种其他模式耦合（即仅一次所需的最小交叉点数量。因此，这有助于最小化干涉仪需要具有的光学元件的数量，以便在每个交叉点处耦合两种电磁辐射模式。[0044]干涉仪中波导的每组交叉点包含模式对之间的最大可能数量的交叉点。当N是奇数时，优选地，每组中交叉点的数量是N-I2,在每组中重复该数量，直到存在总共ΝΜ-ΐ2个交叉点，例如，直到所有模式都已与所有其他模式交叉。当N是偶数时，优选地，组的每对中交叉点的数量是Ν2,接着又是Ν2-1或反之亦然），在每组中重复该数量，直到存在总共NN-I2个交叉点，例如，直到所有模式都与所有其他模式交叉。因此，例如，当Ν=6时，交叉点的数量是3个，接着又2个，这样重复，直到所有模式都与所有其他模式交叉。[0045]多个波导和多个交叉点可以以任何合适的和期望的方式配置，以便根据期望的整体变换耦合穿过其中的相应电磁辐射模式对。在优选实施例中，相邻交叉点之间的每个波导的路径长度沿从输入到输出穿过干涉仪的路径大致相等。这有助于匹配沿穿过干涉仪的每条路径的（例如光学损耗，因为不匹配的路径长度并且因此损耗可能将模式的变换修改为偏离期望变换。优选地，每种模式穿过例如，沿穿过干涉仪的每条可能路径的交叉点的数量大致相等。这还有助于匹配沿穿过干涉仪的每条路径的（例如光学损耗，因为电磁辐射模式将在交叉点处经历弯曲和或散射。[0046]根据基于酉矩阵的分解输出的变换矩阵所确定的模式对的相互作用，模式对之间的交叉点可以各自以任何合适的和期望的方式配置，以便耦合穿过其中的相应电磁辐射模式对。在优选实施例中，分束器被布置在一个或多个并且优选地全部交叉点中的每一者处，其中（每个分束器被布置为根据基于相应变换矩阵对于交叉点所确定的相互作用来在相应交叉点处耦合模式对。[0047]用于分解酉矩阵的变换矩阵可以采用合适的和期望的形式。因此，可以以任何合适的和期望的方式根据相应变换矩阵来确定多个交叉点中的每一者处的每个模式对的耦合。由此得出，相应的交叉点，例如分束器和或移相器，可以以任何合适的和期望的方式配置，以根据基于相应变换矩阵对于交叉点所确定的耦合来在相应交叉点处耦合模式对。[0048]在优选实施例中，每个变换矩阵都包括一个或多个元素，这些元素表示相应交叉点处的模式对之间耦合的反射率或透射率和相移之一或优选地两者），并且因此，对于每个模式对的耦合可以通过相对反射率（即，输入到交叉点的模式对其被变换为从交叉点输出的相应模式对的幅度的比率和或相应交叉点处的模式对之间的（相对相移来描述。因此，优选地，该方法包括:根据每个变换矩阵确定反射系数和或相移系数;使用反射系数和相移系数确定相对反射率和相对相移，以用于在相应交叉点处耦合每个模式对，从而用于设计和制造干涉仪。因此，交叉点例如，分束器优选地各自被布置为根据确定的反射系数和或确定的相移系数来耦合相应模式对。[0049]当分束器用于耦合穿过相应交叉点的每个电磁辐射模式对时，每个分束器都可以以任何合适的和期望的方式配置，以根据基于相应变换矩阵所确定的耦合，例如利用基于相应变换矩阵所确定的特定反射系数和或特定相移系数，来耦合相应的电磁辐射模式对。基于根据相应变换矩阵所确定的耦合，可以分别设计和制造具有固定反射率和或固定相移的分束器因此使固定的干涉仪仅能够实现单个变换）。然而，优选地，每个分束器都是可调节的，例如可重新配置。这允许通用干涉仪具有如上所述的布局，然后可以配置分束器，例如，被编程例如，由处理电路控制）以实现根据相应变换矩阵所确定的反射率和或相移。[0050]在一个实施例中，每个分束器都包括马赫-曾德Mach-Zehnder干涉仪，例如可重新配置的马赫-曾德干涉仪例如，包括热光移相器）。优选地，每个马赫-曾德干涉仪都包括两个50:50定向耦合器，其前面是马赫-曾德干涉仪的一个输入端口处的移相器。[0051]在一个实施例中，每个交叉点，例如每个分束器都被配置为利用反射系数和相移系数来耦合相应的模式对。然而，所确定的反射系数可能能够独立于所确定的相移系数来实现。因此，在另一实施例中，一个或多个或所有交叉点被布置为与相应确定的相移系数分离地实现相应确定的反射系数例如，在分离的部件中）。因此，一个或多个交叉点可以包括:分束器，被配置为利用根据相应变换矩阵所确定的特定反射系数来耦合相应的模式对；和分离的移相器，被配置为利用根据相应变换矩阵所确定的特定相移系数来耦合相应的模式对。实际上，因为相移可以被实现为模式对之间的相对相移，所以干涉仪可以包括与分束器分离地布置的移相器，例如，布置在交叉点之间（在交叉点之前或之后），其中，每个移相器都被布置为在一种模式下相对于另一种模式优选地，干涉仪中的相邻模式）引入相移。[0052]由于相移在一种模式和相邻模式例如，其将在交叉点处耦合之间是相对的，所以每个交叉点可以包括两个移相器，其被布置为利用根据相应变换矩阵所确定的特定相对相移系数来耦合相应模式对。替代地，用于模式对例如，在交叉点之间）的每个波导都可以包括移相器。[0053]可能的情况是，对于一个或多个交叉点，酉矩阵的分解确定在穿过这些交叉点的模式对之间不存在相互作用，因此对于这些交叉点中的每一个交叉点，相应波导对可以被布置为使得模式穿过交叉点而不相互作用，例如，可以不在这些交叉点处设置分束器和或移相器。）[0054]移相器可以包括任何合适的和期望类型的移相器。在一个实施例中，移相器包括热光移相器，例如，包括与相应波导相邻的电阻器。优选地，每个移相器都是可调节的，例如，可重新配置。[0055]在一个实施例中，（例如可调节的）移相器和或例如可调节的）分束器是受计算机控制的。[0056]对于上述干涉仪，现在将描述设计干涉仪以使其能够根据期望的整体变换耦合多种电磁辐射模式的方法。首先，接收描述待由干涉仪执行的例如N种模式从N个输入到N个输出的期望变换的酉矩阵。在优选实施例中，方法首先包括定义描述待由干涉仪执行的例如N种模式从N个输入到N个输出的期望变换的酉矩阵的步骤。[0057]酉矩阵可以以任何合适的和期望的方式定义。在优选实施例中，酉矩阵由NXN酉矩阵定义，其描述酉矩阵所表示的干涉仪的N种模式的湮灭算子的变换，其中，湮灭算子和酉矩阵满足等式：其中，和丨是分别表不所有N种输入模式和所有N种输出模式的湮灭算子的列向量模式i的湮灭算子满足标准置换关系[0058]变换矩阵可以以任何合适的和期望的方式描述电磁辐射模式对的相应耦合。在一个实施例中，描述模式m和nm〈n之间的親合的每个变换矩阵可以表不为输入m处的为cos0Θe[0，V2]的反射率例如，在分束器中）和为ΦΦe[0，231]的相移例如，在分束器或分离的移相器中）。因此，优选地，每个变换矩阵可以被写为NXN矩阵其除了m，m、（m，n、（n，m和n，n元素之外是单位矩阵，所述m，m、（m，n、（n，m和n，n元素形成执行变换的2X2子矩阵：[0060]在优选实施例中，待由干涉仪执行的变换包括N种模式从干涉仪的N个输入到N个输出的变换。优选地，变换是通用变换。[0061]然而，申请人还意识到待由干涉仪执行的变换可以包括线性变换。[0062]这种线性变换可以在酉矩阵中定义如下所述），然后根据本发明的方法分解酉矩阵。当变换是线性变换时，输入到干涉仪中的模式的数量可能与从干涉仪输出的模式的数量不同。[0063]此外，对于待在酉矩阵中定义的变换，输入到干涉仪中的模式的数量和从干涉仪输出的模式的数量的最大值是N2即，当在NXN酉矩阵中定义线性变换时，N是偶数）。因此，尽管干涉仪最初将设定有N个输入和N个输出，但并非将使用所有这些输入和输出（即，将使用每个的最大N2。[0064]为了在酉矩阵中定义线性变换，优选地定义描述线性N2XN2变换的子矩阵其中N2是输入到干涉仪中的模式的数量和从干涉仪输出的模式的数量的最大值），其中，子矩阵嵌入NXN酉矩阵中。[0065]在优选实施例中，对于P种输入模式和Q种输出模式其中P和Q是自然数的集合之间的线性变换，可以定义描述线性变换的RXR子矩阵A其中，如果P和Q不相等，则R是P和Q中的最大值，并且虚拟元素可以添加到矩阵A中，使得矩阵A是正方形矩阵），用于嵌入酉矩阵中。在嵌入酉矩阵之前，矩阵A优选地被归一化使得相对于谱范数，|A|〈1。[0066]矩阵A可以以任何合适的和期望的方式嵌入酉矩阵U中。在优选实施例中，酉矩阵U被定义为：[0068]一旦定义，可以以针对本发明的其他方面和实施例描述的方式处理，即分解酉矩阵U。[0069]一旦接收到酉矩阵，就通过多个变换矩阵对其进行操作，以便以任何合适的和期望的方式将酉矩阵分解成对角矩阵，使得变换矩阵被布置为以与干涉仪中交叉点可以被布置的序列匹配的顺序对酉矩阵进行操作。因此，优选地，该方法包括:确定多个变换矩阵以将酉矩阵分解成对角矩阵其中，用于分解酉矩阵的变换矩阵各自表示在波导对的交叉点处的模式对之间的耦合，并且其中，变换矩阵被布置为以与干涉仪中交叉点可以被布置的序列匹配的顺序对酉矩阵进行操作）。[0070]用代数方法以公式表示，酉矩阵m尤选地被分解成多个矩阵的乘积，其满足下式：[0072]其中S定义有序序列，其中矩阵依次应用于酉矩阵ff，并且S是所得对角矩阵在对角线上模数等于1，即元素可以是复数）。物理干涉仪优选地包括由S确定的有序配置布置的多个分束器和移相器，其中^和中的不同值由多个矩阵确定。（应该注意，s对于许多应用可能在物理上不相关;然而，它可以通过在例如干涉仪的输出处的一种或多种模式上的相移来在干涉仪中实现。）[0073]因此，对于如上所述的干涉仪的布局（S卩，其中波导被布置为在相应交叉点处使每种模式与每种其他模式交叉，其中相邻模式对被布置为在N组交叉点处交叉，并且在一组交叉点处，使最大数量的模式对交叉，前提是在先前交叉点组中没有模式对交叉），变换矩阵表示相应交叉点处的模式对之间的相互作用）应用于酉矩阵以实现其分解的序列匹配相邻模式对对应于表示交叉点处的相应模式对之间的相互作用的相应变换矩阵可以彼此耦合的序列（即，顺序）。换言之，如果相邻模式对以与将对应变换矩阵应用于酉矩阵以实现其分解的序列匹配的顺序耦合，则这将获得满足上述条件的干涉仪的布局。[0074]应该注意，变换矩阵可以应用于酉矩阵的任一侧。应用于一侧例如酉矩阵的右侦们的变换矩阵对应于使从干涉仪的输入侧朝向输出侧工作的模式交叉。应用于另一侧例如酉矩阵的左侧的变换矩阵对应于使从干涉仪的输出侧朝向输入侧工作的模式交叉。）[0075]通过变换矩阵对酉矩阵进行操作的序列（或顺序也可以通过每个变换矩阵的操作对酉矩阵的影响来描述严格地说，每个后续变换矩阵对已被先前变换矩阵操作的酉矩阵的影响）。因此，在优选实施例中，该方法包括利用多个变换矩阵对酉矩阵进行操作，其中，每个变换矩阵对酉矩阵的操作对酉矩阵的相应不同）非对角元素进行清零null。因此，这也有助于定义变换矩阵，例如，为了使酉矩阵的期望元素为零而在每一步骤应用于酉矩阵所必需的变换矩阵优选地作用于与被耦合的模式对相对应的行对如果变换矩阵从左侧对酉矩阵进行操作或列对如果变换矩阵从右侧对酉矩阵进行操作）。[0076]此外，鉴于已经通过应用先前变换矩阵执行的模式的交叉，为了使酉矩阵的期望元素为零而在每个步骤应用于酉矩阵所必需的变换矩阵优选地使与来自干涉仪的输入侧的模式的位置和来自干涉仪的输出侧的模式的位置之间的路径的断开对应的元素为零例如，一旦与变换矩阵的动作对应的模式对交叉并因此耦合），在与酉矩阵中为零的元素对应的位置处的模式之间就不存在路径从干涉仪的输入侧到输出侧）。[0077]用代数方法表示，将变换矩阵力,应用于酉矩阵或部分分解的酉矩阵）以使酉矩阵或部分分解的酉矩阵）的元素k，l为零，优选地对应于模式i和j的耦合以及干涉仪的位置k朝向输出侧和1朝向输入侧处的模式之间的路径的断开。[0078]酉矩阵的元素被清零的序列可以是任何合适的和期望的顺序对应于干涉仪中交叉点可以被布置的序列）。在优选实施例中，酉矩阵的下三角形或替代地，上三角形）的元素被清零，以分解酉矩阵。应当理解，由于其么正性，一旦酉矩阵的下三角形或上三角形中的所有元素都被清零，则酉矩阵被对角化。[0079]优选地，酉矩阵的下（或上三角形的元素以使得形成被清零的元素的大小增大的三角形（即，具有平行于酉矩阵的主对角线的斜边直到整个下或上三角形都被清零的顺序被清零。因此，例如，取决于酉矩阵的大小，被清零的元素的三角形最初具有一个被清零的元素，然后是三个被清零的元素，之后是六个被清零的元素，然后是十个被清零的元素等。[0080]在酉矩阵的下（或上三角形中被清零的初始元素可以是任何合适的和期望的元素。在优选实施例中，被清零的初始元素是酉矩阵的下三角形中的左下角元素或上三角形中的右上角元素）。在该实施例中，优选地，形成三角形的被清零元素，其大小朝向酉矩阵的主对角线增大。[0081]当在酉矩阵的下（或上三角形中扩展被清零元素的三角形时，一旦第一元素已被清零，则这些元素可以以任何合适的和期望的顺序对应于干涉仪中交叉点可以被布置的序列被清零。在优选实施例中，待被清零的下一个元素是与先前已被清零的元素相邻BP，在相邻的行和或列中）的元素。因此，优选地，元素在一个方向上沿对角线扩展三角形的斜边被清零，然后在相反方向上沿下一个三角形的对角线斜边被清零。[0082]用代数的方法表示，当被清零的初始元素是酉矩阵的下三角形中的左下角元素或上三角形中的右上角元素，在这种情况下，上三角形中的对应元素将被清零时，对于NXN酉矩阵17,优选地，酉矩阵的元素被清零的顺序为：[0083]对于i从1到N-1:[0084]当i是奇数时：[0085]在j从0到i-1时循环：[0086]对兀素N_j，i_j进行清零；[0087]当i是偶数时：[0088]在j从1到i时循环：[0089]对元素N+j_i，j进行清零。[0090]类似地，当被清零的初始元素是酉矩阵的下三角形中的左下角元素（或上三角形中的右上角元素，在这种情况下，对应的变换矩阵将被应用于对上三角形中的对应元素进行清零时，优选地，对于NXN酉矩阵I变换矩阵应用于酉矩阵的顺序为：[0091]对于i从1到N-1:[0092]当i是奇数时：[0093]在j从0到i-1时循环：[0094]从右侧开始使从先前步骤中更新而得与矩阵相乘；[0095]当i是偶数时：[0096]在j从1到i时循环：[0097]从左侧开始使σ从先前步骤中更新而得与矩阵相乘。[0098]因此，在特别优选的实施例中，当被清零的初始元素是酉矩阵的下三角形中的左下角元素或上三角形中的右上角元素，在这种情况下，对应的变换矩阵将被应用于对上三角形中的对应元素进行清零时，优选地，对于NXN酉矩阵酉矩阵的元素被清零的顺序和变换矩阵应用于酉矩阵的顺序为：[0099]对于i从1到Ν-1:[0100]当i是奇数时：[0101]在j从0到i-1时循环：[0102]通过从右侧开始使IH从先前步骤中更新而得）与矩阵相乘来对元素N-j，i-j进行清零；[0103]当i是偶数时：[0104]在j从1到i时循环：[0105]通过从左侧开始使0从先前步骤中更新而得与矩阵相乘来对元素N+j-i，j进行清零。[0106]一旦确定的变换矩阵已全部应用于酉矩阵以便将酉矩阵分解为对角矩阵，则对角矩阵可以以下列形式表示：[0108]其中S是与单模相位对应的所得对角矩阵，SjPSR是从分解中产生的矩阵的m，n索引的相应排序。[0109]酉矩阵的分解也可以表示为：[0111]此外，可以求解矩阵（使得，使得酉矩阵可以表示为：[0113]其中，通过构造，S是模式的交叉点穿过干涉仪的顺序。[0114]以上描述了酉矩阵其描述在干涉仪的输入和输出之间由干涉仪执行的例如N种模式的整体期望变换如何被分解成对角矩阵以使得变换矩阵对应于干涉仪中交叉点处的模式之间以匹配顺序进行的耦合的特别优选的实施例。应当理解，在本发明的范围内能够存在许多其他实施方式。特别地，如果输入和输出模式被不同地标记使得用于描述整体变换的酉矩阵可能需要以不同方式定义），则为了使酉矩阵通过变换矩阵其以与模式的交叉点穿过干涉仪的可能序列匹配的顺序应用被分解为对角矩阵，酉矩阵中被清零的初始元素、酉矩阵的元素被清零的顺序、变换矩阵在每个步骤处操纵的行和或列以及应用变换矩阵的顺序中的一者或多者可以相应地不同。[0115]一旦酉矩阵已被分解，并且因此已经确定变换矩阵，则可以确定多个交叉点中的每一个交叉点处的模式对的耦合，例如，如上所述。优选地，该方法包括输出所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合的步骤。可以存储这些确定的耦合，例如，以供将来用于设计和制造干涉仪。当在干涉仪的制造之前并且在与干涉仪的制造不同的位置确定干涉仪的设计时，这可能是合适的。[0116]确定的耦合可以用于以任何合适的和期望的方式设计和制造干涉仪。例如，当干涉仪包括可重新配置的分束器和或移相器时，该方法优选地包括配置分束器和或移相器以提供所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合。[0117]优选地，该方法包括使用所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合来设计以及例如制造干涉仪（即，提供具有所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合的干涉仪的步骤。替代地或附加地，该方法包括以下步骤:使用所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合来配置和或组装干涉仪，例如，配置和或组装干涉仪的多个交叉点，使得它们在多个交叉点中的每一者处具有相应确定的模式对的耦合。[0118]干涉仪可以以任何合适的和期望的方式设计和制造，例如，这取决于待由干涉仪变换的电磁辐射模式的波长。因此，例如，当电磁辐射具有光学或红外波长例如，400nm和700nm之间或700nm和1600nm之间）时，波导可以包括光纤。然而，在优选实施例中，干涉仪包括S卩，在设计和制造时使用集成电路，其中多个波导和多个交叉点被布置在集成电路中。[0119]可以理解，干涉仪（例如，使用本发明的方法设计、配置、制造和或组装）总体包括：[0120]N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入干涉仪中，[0121]N个输出，其用于从干涉仪输出N种电磁辐射模式，和[0122]多个波导，其布置为穿过干涉仪，以将N个输入连接到N个输出，并承载穿过干涉仪的N种电磁辐射模式。[0123]优选地，集成电路包括基于半导体的集成电路。（例如，基于半导体的集成电路可以由任何合适的和期望的材料制造，例如硅、铌酸锂、二氧化硅、氮化硅或砷化镓。在优选实施例中，（例如，基于半导体的集成电路例如光子芯片是硅上二氧化硅集成电路。[0124]优选地，干涉仪例如，集成电路被配置为与光纤一起兼容使用。例如，优选地，干涉仪的N个输入和N个输出被配置为可连接到相应的光纤，用于将N种电磁辐射模式传送到N个输入和从N个输出送出。[0125]该方法可以以任何合适的和期望的方式并且在任何合适的和期望的平台上执行。在优选实施例中，该方法是计算机实现的方法，例如，该方法的步骤由处理电路执行。[0126]根据本发明的方法可以至少部分地使用例如计算机程序的软件来实现。因此可以看出，当从其他实施例中看时，本发明提供一种计算机软件，其特别适于在安装在数据处理器上时执行本文所述的方法，提供一种计算机程序元素，其包括用于在程序元素在数据处理器上运行时执行本文所述方法的计算机软件代码部分，并且提供一种计算机程序，其包括适于在程序在数据处理系统上运行时执行本文所述一种或多种方法的所有步骤的代码。[0127]本发明还扩展到包括这种软件的计算机软件载体，该软件被布置为执行本发明的方法的步骤。这样的计算机软件载体可以是诸如ROM芯片、CDR0M、RAM、闪存或磁盘的物理存储介质，或者可以是诸如引线上的电子信号、光信号的信号或诸如至卫星的无线电信号的信号等。[0128]还应当理解，并非本发明的方法的所有步骤都需要通过计算机软件来执行，因此根据更广泛的实施例中，本发明提供一种计算机软件，并且这种软件安装在计算机软件载体上以用于执行本文所述方法的至少一个步骤。[0129]因此，本发明可以适当地体现为与计算机系统一起使用的计算机程序产品。这样的实施方式可以包括固定在有形的非暂时性介质（诸如计算机可读介质，例如磁盘、CD尺01、1?01、1^1、闪存或硬盘上的一系列计算机可读指令。它还可以包括一系列计算机可读指令，其可经由调制解调器或其他接口设备，通过有形介质包括但不限于光学或模拟通信线路或无形地使用无线技术包括但不限于微波、红外或其他传输技术传输到计算机系统。该系列计算机可读指令体现了本文先前描述的全部或部分功能。[0130]本领域技术人员将理解，这种计算机可读指令可以用许多编程语言编写，以与许多计算机架构或操作系统一起使用。此外，可以使用任何现有的或未来的存储器技术包括但不限于半导体、磁或光来存储这种指令，或者使用现有的或未来的任何通信技术包括但不限于光、红外或微波来传输这种指令。可以预期，这样的计算机程序产品可以作为可移动介质（其具有附带的印刷或电子文档，例如收缩包装的软件、预装有计算机系统）分布在例如系统ROM或固定盘上，或者通过网络例如，互联网或万维网）从服务器或电子公告板分发。[0131]优选地，本发明还扩展到根据上述方法设计和制造的干涉仪（例如集成光子芯片），以及根据上述方法制造干涉仪的方法，例如包括使用所确定的多个交叉点中的每一个交叉点处的模式对的耦合来制造干涉仪的步骤。[0132]如本领域技术人员所理解的，本发明的这些方面可以并且优选地包括本文适当地讨论的本发明的一个或多个或全部优选和可选特征。[0133]应当理解，以上所述的矩阵分解方法不仅适用于分解描述由干涉仪进行的模式变换的酉矩阵，而且在涉及多种相互作用的模式的其他复杂系统中，期望通过系统中模式对之间的耦合来实现模式的整体变换。特别地，申请人设想这种矩阵分解方法可以适用于任何量子系统例如，被捕获的离子或超导电路），例如，其经历由分束器类似操作描述的可控幺正演化。该方法还可以适用于具有多个输入和多个输出的其他系统，诸如无线电技术和光子波束形成器，两者都需要计算由与以上所述类似的矩阵描述的输入-输出关系。对应于上述架构的光子电路还可以具有用于设计集成硅光子电路的应用。[0134]因此，当从更广泛的方面来看时，本发明提供一种确定系统中多种模式之间的物理耦合的方法，该方法包括：[0135]对于系统，所述系统包括：[0136]N种模式，[0137]多个相互作用点，在所述多个相互作用点处，多种模式对彼此耦合，[0138]其中：[0139]N是自然数，[0140]所述多个相互作用点被布置为使得所述N种模式中的每一者都能够在相应相互作用点处与其他模式中的每一者耦合，并且[0141]所述多个相互作用点被布置为N组，其中，每组包含模式对之间的最大可能数量的相互作用点，并且其中，每组中的相互作用点涉及在先前相互作用点组中没有相互作用的相邻模式对；[0142]接收描述待由所述系统执行的期望整体变换的酉矩阵；[0143]利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作以将所述酉矩阵分解成对角矩阵，其中，用于分解所述酉矩阵的变换矩阵各自表示在相互作用点处的模式对之间的耦合，并且其中，所述变换矩阵被布置为以与所述系统中的相互作用点能够被布置的序列匹配的顺序对所述酉矩阵进行操作;并且[0144]使用所述变换矩阵确定在所述多个相互作用点中的每一者处的模式对的耦合，以用于设计所述系统。[0145]如本领域技术人员所理解的，本发明的这个方面可以并且优选地包括本文适当地讨论的本发明的一个或多个或全部优选和可选特征。[0146]现在将仅以示例的方式并参考附图来描述本发明的某些优选实施例，其中：[0147]图1示出干涉仪的布局的示意图；[0M8]图2示出根据本发明的实施例的干涉仪的布局的示意图；[0149]图3a至图3e示出根据本发明的实施例的分解酉矩阵的步骤和在干涉仪的模式之间引入的对应耦合；[0150]图4示出根据本发明的实施例的酉矩阵中的矩阵元素被清零的顺序；[0151]图5示出根据本发明的另一实施例的干涉仪的布局的示意图；以及[0152]图6示出根据本发明的另一实施例的酉矩阵中的矩阵元素被清零的顺序。[0153]在许多应用中我们可能想要干涉光的模式，诸如在光子学芯片、射频干涉仪和量子系统中，其经历由分束器类似操作描述的可控么正或线性演变。[0154]本发明的该特定实施例可以用于在NXN干涉仪中干涉光模式其中N是光模式的数量）以产生任意干涉图案。显而易见的是，本发明的该实施例提供一种用于确定干涉仪的反射系数和相移以产生任意干涉图案的装置。[0155]图2示出干涉仪100的布局的示意图，该干涉仪被布置成沿干涉仪的长度干涉光的五种模式的路径101、102、103、104和105。出于清楚和简洁的目的，图2示出本发明中具有N=5的五种光模式的干涉仪的实施例。在实践中，N可以更大，例如，约为一百或更大的数量级。[0156]图2中的干涉仪包括五个输入和五个输出，输入经由穿过干涉仪的五条路径与输出一对一匹配。五条路径被布置为承载穿过干涉仪的五种相应的光模式，每种光模式沿该干涉仪穿过一系列分束器。路径101、102、103、104和105被布置为在分束器中在两个路径之间的交叉点处彼此交叉，使得输入处的每种光模式通过分束器与每种其他光模式干涉。路径和分束器被布置为图2所示的形态。例如，分束器位于位置107处，其中两个路径104和105交叉并且它们相应的模式发生干涉。[0157]在每个分束器之前借助移相器件将相移应用于至少一种光模式。需要最少ΝΜ-ΐ2个分束器来干涉NXN干涉仪中的所有光模式;在图2所示的5X5干涉仪中使用了10个分束器。[0158]通过选择每个分束器的反射系数，并且选择在每个分束器之前应用于光模式的相移，干涉仪可以用于产生任意干涉图案。[0159]使用本发明的实施例，可以将期望的干涉图案转换为用于以下布置的设计:干涉仪中N种光模式的干涉顺序;每个干涉点处应用的反射系数；以及在干涉点之前应用于光模式之一或两者的相移。[0160]在输入m处标记为m和nm〈n的模式下具有反射率cos9ΘG[0，2π]的分束器其中输入m处的相移为Φ可以写为NXN矩阵其除了m，m、m，n、（n，m和n，n元素之外为单位矩阵，m，m、m，n、n，m和n，n元素形成影响以下变换的2\2子矩阵：[0162]矩阵的性质在于，对于任何这，存在特定的Θ和Φ值使矩阵的m，n元素为零。为了记数简单，在下面的描述中省略’矩阵对Θ和Φ的明显依赖。[0163]在分解中使用的另一矩阵是由表示的矩阵。矩阵是矩阵的逆矩阵。除m，m、（m，n、（n，m和n，n元素之外，为单位矩阵，这些元素形成影响以下变换的2X2子矩阵：[0165]矩阵可以使矩阵的m，n元素为零。与矩阵一样，为简单起见，将省略矩阵中对Θ和Φ的明显依赖。[0166]矩阵表示输入m处的反射率为c〇S0并且相移为-φ与矩阵的输出m相反）的分束器的物理实施方式。任何，矩阵的逆矩阵都为矩阵。[0167]给定的N模干涉仪可以用NXN酉矩阵没表示，其通过等式描述光模式的湮灭算子的变换：[0169]其中，是表示所有输入和输出模式的湮灭算子的向量，即Θ描述待由干涉仪实现的期望干涉图案。因此，首先定义期望的矩阵戌以反映期望的干涉图案。[0170]现在将针对具有N个输入和N个输出的一般NXN干涉仪来描述酉矩阵Z?的分解。此后，该方法将应用于图3a至图3e所示的具体示例。图3a至图3e示出分解酉矩阵的步骤和干涉仪100、203的模式101、102、103、104、105之间引入的对应耦合。[0171]—旦定义了矩阵就可以通过分解来计算每个分束器的反射系数和在每个移相器处应用的相移。将分解为一系列更简单的矩阵，其中每个矩阵表示单个2X2分束器，允许用最多NN-I2个分束器以及与每个分束器相关联的一个或两个移相器来描述NXN干涉仪。[0172]对于给定的N，在分解中，沒矩阵可以写成：[0174]其中矩阵的Θ和Φ值取决于这Π是乘积运算符，S定义双模变换的特定有序序列，0是具有在对角线上模数等于一的复数元素的对角矩阵。[0175]由S其值由矩阵中的Θ和Φ定义定义的配置中的分束器和移相器组成的干涉仪将实现变按可以通过干涉仪输出处的所有单独模式的相移在干涉仪中实现。[0176]通过使用矩阵连续地使Z7的元素为零来实现酉矩阵分解过程。图4示出三角形301使矩阵元素为零的顺序。[0177]在本发明的该实施例中，三角形301的每个元素（以罗马数字给出）中的数值表示进行清零的顺序。要被清零的第一元素位于矩阵的左下角。然后将以下元素沿连续的对角线清零。利用对位于矩阵的行i中的图4中的带下划线的元素进行清零。利用矩阵对图4中未加下划线的元素进行清零。[0178]对于从1到N-I的每一行i，如果i是奇数，则对于在0和i-1之间的每一列j，求解对没的元素N-j，i_j进行清零的矩阵。在对于奇数i的每个清零操作之后，更新汾使得^^。如果i是偶数，则对于从1到i的每个j，求解对的元素N+j_i，j进行清零^矩阵。在对于偶数i的每个清零操作之后，更新使得[0179]分解产生如下等式：[0181]其中Sl和Sr是由我们的分解产生的矩阵的m，n索引的相应排序。这可以改写为：[0183]如果_由单模相移组成，则对于任何矩阵，可以求解单模相移的’矩阵和矩阵使得’，因此等式⑴可以改写为：[0185]对于5X5干涉仪，在图3a至图3e中示出该分解。分解开始于随机的5X5酉矩阵和空白干涉仪203,如图3a所示。随机的5X5酉矩阵中的元素由星号表示。的左下角元素是利用第一个被清零的元素，使#的前两列混合。这对应于在干涉仪中添加左上分束器，即在干涉仪203中耦合前两种模式101、102。按照图4中的三角形301给出的顺序对的连续元素进行清零。这在图3b至图3e中示出，利用矩阵205的序列对进行操作以对相应元素进行清零。在图3e中，.是下三角形矩阵，由于其么正性是对角性。图3e中给出的矩阵205和的序列可以改写为[0186]本发明的替代实施例可以通过干涉仪中的重新标记模式或通过以与图4中所示的顺序不同的顺序分解f中的元素来呈现。一个这样的实施例描述如下。[0187]图5示出干涉仪400的布局的示意图，该干涉仪被布置成沿干涉仪的长度干涉光的五种模式的路径1、2、3、4和5。出于清楚和简洁的目的，图5示出本发明中具有N=5的五种光模式的干涉仪的实施例。在实践中，N可以更大，例如，约为一百或更大的数量级。[0188]图5中的干涉仪包括五个输入和五个输出，输入经由穿过干涉仪的五条路径与输出一对一匹配。五条路径被布置为承载穿过干涉仪的五种相应的光模式，每种光模式沿该干涉仪穿过一系列分束器。路径1、2、3、4和5被布置为在分束器中在两个路径之间的交叉点处彼此交叉，使得每种光模式通过分束器与每种其他光模式系统地干涉。路径和分束器被布置为图5所示的形态。例如，分束器位于位置405处，其中两个路径1、4交叉并且它们相应的模式发生干涉。[0189]虚线椭圆403有助于指示与本发明的实施例中标识的排序对应的分束器的序列。矩阵401表示哪个矩阵对应于哪个交叉点。[0190]在每个分束器之前借助移相器件将相移应用于至少一种光模式。需要最少ΝΜ-ΐ2个分束器来干涉NXN干涉仪中的所有光模式;在图5所示的5X5干涉仪中使用了10个分束器。[0191]通过选择每个分束器的反射系数，并且选择在每个分束器之前应用于光模式的相移，干涉仪可以用于产生任意干涉图案。[0192]使用本发明的实施例，可以将期望的干涉图案转换为用于以下布置的设计:干涉仪中N种光模式的干涉顺序;每个干涉点处应用的反射系数；以及在干涉点之前应用于光模式之一或两者的相移。[0193]在输出m处标记为m和nm〈n的模式下具有反射率c〇S0θε[0,2π]的分束器其中输出m处的相移为Φ可以写为NXN矩阵，其除了m，m、m，n、（n，m和n，n元素之外是单位矩阵，这些元素m，m、（m，n、（n，m和n，n形成影响以下变换的2X2子矩阵：[0195]矩阵的性质在于，对于任何存在特定的Θ和Φ值使矩阵的m，n元素为零。为了记数简单，在下面的描述中省略〖矩阵对Θ和Φ的明显依赖。[0196]在分解中使用的另一矩阵是由表示的矩阵。矩阵是矩阵1的逆矩阵。除m，m、m，n、（n，m和n，n元素之外，为单位矩阵，这些元素形成影响以下变换的2X2子矩阵：[0198]矩阵可以使矩阵的m，n元素为零。与矩阵一样，为简单起见，将省略矩阵中对Θ和Φ的明显依赖。[0199]矩阵表示输入m处的反射率为c〇S0并且相移为-φ与矩阵的输出m相反）的分束器的物理实施方式。任何.矩阵的逆矩阵都为矩阵。[0200]给定的N模干涉仪可以用NXN酉矩阵Z?表示，其通过等式描述光模式的湮灭算子的变换：[0202]其中，是表示所有输入和输出模式的湮灭算子的向量，即#描述待由干涉仪实现的期望干涉图案。因此，首先定义期望的矩阵S以反映期望的干涉图案。[0203]现在将针对具有N个输入和N个输出的一般NXN干涉仪来描述酉矩阵#的分解。此后，该方法将应用于图5所示的具体示例。[0204]—旦定义了矩阵β就可以通过分解矩阵没来计算每个分束器的反射系数和在每个移相器处应用的相移。将#分解为一系列更简单的矩阵，其中每个矩阵表示单个2X2分束器，允许用最多NN-I2个分束器以及与每个分束器相关联的一个或两个移相器来描述NXN干涉仪。[0205]对于给定的Ν，在分解中求解固定序列S，由此任何NXN泛矩阵可以写成：[0207]其中矩阵的Θ和φ值取决于β并且Π是乘积运算符。[0208]如果N是奇数，则通过对及的元素ΝΝ+12,（N-I2进行清零来开始分解，或者如果N是偶数，则通过对#的元素Ν2+1，Ν2进行清零来开始分解。通过在右侧将所选元素乘以^矩阵，并选择Θ和Φ的值来对所选元素进行清零，从而对元素进行清零。[0209]为了使沒的对角线以下的其余元素为零，应用以下操作。在每次迭代中选择的操作取决于々中最后被清零的元素的坐标i，j。[0210]如果iN-l2且j+l=i，则求解最小的n，其中（i，n元素已被清零。通过使汶（以及任何先前包括的矩阵从右侧与矩阵相乘来对元素（i，n-l进行清零。[0212]否则，如果i_l，j没有被清零，则通过使（以及任何先前包括的矩阵）从右侧与矩阵相乘来将其清零。[0213]如果上述条件都不满足，则通过使#以及任何先前包括的矩阵）从左侧与矩阵相乘来对矩阵（i，j+Ι进行清零。[0214]然后，使用上面的选择标准，使用被清零的元素的（i，j坐标来确定下一个要被清零的元素的坐标。[0215]图6示出根据本发明另一实施例的N=5的矩阵的矩阵元素的清零顺序。使用上述步骤，矩阵501已被部分地清零以在对角线下方形成被清零元素的三角形。矩阵503示出对矩阵进行清零的后续步骤。被清零的三角形的最左列51正下方的元素首先被清零。然后，被清零的三角形的次左列52正下方的元素被清零。再次，被清零的三角形的第三左列53正下方的元素被清零。之后，被清零的三角形的第四左列54正下方的元素被清零。在该示例中，矩阵501中的被清零的三角形的所有列的正下方的元素现在也已被清零。[0216]在矩阵505中示出接下来的步骤。直接在被清零的三角形的底行55左侧的元素首先被清零。然后，直接在被清零的三角形的次底行56左侧的元素被清零。再次，直接在被清零的三角形的第三底行57左侧的元素被清零。之后，直接在被清零的三角形的第四底行57左侧的元素被清零。再之后，直接在被清零的三角形的第五底行58左侧的元素被清零。再之后，直接在被清零的三角形的第六底行59左侧的元素被清零。由此扩展被清零的三角形。可以继续步骤以对NXN矩阵的其他行和列进行清零。[0217]分解产生如下等式：[0219]其中Sl和Sr分别对应于左侧和右侧使用的分束器矩阵的序列，并且0是具有模数等于1的复对角元素的对角矩阵。这相当于：[0221]等式⑵可以改写为：[0223]通过一种模式上的相移及之后的双模分束器来在物理上实现矩阵，并且通过双模分束器及之后的一种模式上的相移来在物理上实现.矩阵。在物理上对应于所有模式上的附加单模相位。因此，由等式⑶给出的干涉仪设计可以通过干涉仪的输入和输出处的各分束器之间的相移来实现。[0224]在替代实施例中，可以仅使用每个分束器的一个输入处的相移来在物理上实现干涉仪。为了仅利用每个分束器的一个输入处的相移来确定干涉仪的设计，应首先遵循上面提到的求解等式⑵的步骤。[0225]首先要注意的是，对于任何给定的（m，n和矩阵，并且对于任何对角:0矩阵，的m，n元素可以通过从右侧乘以适当的矩阵其中素数符号表示具有不同的Θ和Φ值的矩阵来清零，使得[0227]其中是对角矩阵。它遵循[0229]组合等式⑵和⑷，得到：[0231]因此：[0233]其中结合运算符U保留的排序。等式5示出用于确定干涉仪的反射系数和相移以实现任意干涉图案所完成的分解。因此，等式5产生干涉仪的设计，其中仅在每个分束器的一个输入处具有相移。[0234]在一些应用中，干涉仪的输出处的相移是不相关的。在这些情况下，在物理上是不相关的，并且仅在干涉仪中的每个分束器的一个输入处需要相移。[0235]在其他应用中，在干涉仪的输出处使用相移。在这些情况下，在物理上是相关的。这意味着，对于每种光模式，相移应用于干涉仪中每个分束器的一个输入处，并且在干涉仪的分束器的最后一级之后。[0236]为了示出分解如何对应于干涉仪的物理实施方式，将等式5应用于奇数N，其产生：[0238]其中根据对等式⑹的第一行上的；矩阵进行排序，并且根据对第二行上的矩阵进行排序。[0239]等式6的第一行上的最后一项，在干涉仪中通过在干涉仪电路的中心使模式N与每种其他模式按模式的降序交叉来实现。这由图5中的模式5示出，其示出N=5的干涉仪，其中模式5以4、3、2、1的顺序与其他模式发生干涉。[0240]等式6的第二行上的第一项，对应于模式1以相同顺序与除N之外的每种模式交叉。在物理上，这意味着模式1和N在干涉仪电路中彼此平行，并且模式1和N只有在它们已于每种其他模式交叉时才彼此交叉。这由图5中的模式1示出，其示出N=5的干涉仪，其中模式1以4、3、2、5的顺序与其他模式发生干涉。[0241]等式6的第一行上的倒数第二项：.对应于模式N-I除1和N之外以相同顺序与每种模式交叉。物理上，这意味着模式N-I首先与模式1交叉，然后与模式N交叉，然后平行经过它们以与每种其他模式交叉。这由图5中的模式4示出，其示出N=5的干涉仪，其中模式4以1、5、3、2的顺序与其他模式发生干涉。[0242]如本领域技术人员将理解的，该推理可以按照N值的需要应用于等式6中的其他项，给出N种模式中的每一种模式与其他N种模式中的每一种模式之间的交叉顺序。[0243]本领域技术人员将理解，输入处的模式的排序和标记如图2中的模式101-105和图5中的模式1-5所示可以被重新排序或重新标记以实现输出处的期望的模式顺序。[0244]—旦例如根据上述实施例之一，例如使用计算机确定变换矩阵矩阵），则可以使用根据这些变换矩阵确定的耦合来设计和制造干涉仪。例如，在一个实施例中，设计和制造基于集成光子电路其基于半导体）的干涉仪，其具有布置在波导（其承载穿过其中的光模式之间的每个交叉点处的分束器例如，在图2至图5所示的布置中，其可扩展到任何N，其中分束器例如马赫-曾德干涉仪被配置为具有根据耦合所确定的反射率和相移。[0245]虽然已经参考图2和图5所示的实施方式描述了本发明的实施例，但是技术人员将理解，可以在分束器之前、之后或之间应用相移。[0246]在所讨论的实施例中，可以看出，清零过程可以开始于矩阵β中的两个不同元素；然而，申请人设想清零过程可以开始于任何合适的元素。[0247]因此，可以根据期望的干涉图案（由β矩阵定义来针对N种光模式设计干涉仪。技术人员将理解，这可以应用于任何波长的电磁波。申请人设想干涉仪尤其可以被设计为用于光子电路。[0248]虽然上面参考图2描述的实施例示出优选实施方式，但申请人设想存在许多变型。例如，N可以取几个数量级的任何值，从大约IO1到IO6或更大，模式可以被重新布置为任何期望的顺序，移相器可以放置在分束器之间，即不与其集成在一起，并且可以使用任何合适的材料诸如二氧化硅、硅或铌酸锂），以任何合适的和期望的方式制造根据设计制造的干涉仪。[0249]在一个示例中，干涉仪被制造为硅上二氧化硅光子芯片，其被设计为在近红外波长下操作。光子芯片与光纤技术兼容，并且包含光波导以及热光移相器。热光移相器包括位于光波导正上方的电阻器。光子芯片还包含可控分束器，其由马赫-曾德干涉仪实现，每个马赫-曾德干涉仪均包含热光移相器。移相器和可变分束器受计算机控制。[0250]本领域技术人员将理解，上述实施例是使用最小数量的分束器，以紧凑的布置光模式之间具有较高损耗平衡使N种光模式彼此相互作用的特别有效的方式。[0251]此外，除了用于实现例如由酉矩阵描述的通用变换之外，本发明的实施例可以用于实现线性变换，其由嵌入酉矩阵中的子矩阵描述。[0252]SIQS-引导本发明的工作在第600645号资助协议下得到欧盟第七框架计划FP72007-2013的资助。[0253]M0QUACIN0-引导本发明的工作在第339918号资助协议下根据欧盟第七框架计划FP72007-2013得到欧洲研究理事会的资助。

权利要求：1.一种用于根据变换来耦合多种电磁辐射模式的通用干涉仪，包括：N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入所述干涉仪中；N个输出，其用于从所述干涉仪输出N种电磁辐射模式;和多个波导，其布置为穿过所述干涉仪，以将所述N个输入连接到所述N个输出，并承载穿过所述干涉仪的N种电磁辐射模式；其中：N是自然数；所述多个波导被布置为在多个波导对之间提供多个交叉点，其中，被布置为实现可重新配置的反射率和可重新配置的相移的可重新配置的分束器被布置在所述多个交叉点中的每一者处，使得在每个可重新配置的分束器中，由两个相应波导传送到交叉点的两种电磁辐射模式能够以可重新配置的反射系数和可重新配置的相移系数彼此耦合，其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置为使得所述N种电磁辐射模式中的每一者都能够在相应的可重新配置的分束器处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合;并且所述多个波导被布置为使得所述多个交叉点从输入到输出穿过干涉仪沿所述多个波导布置为N组，其中，每组包含波导对之间的最大可能数量的交叉点，并且其中，每组中的交叉点涉及路径在先前交叉点组中没有交叉的相邻波导对；以及在每个可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合被配置为使得所述干涉仪在所述N个输入和所述N个输出之间实现N种模式的变换。2.根据权利要求1所述的干涉仪，其中，所述干涉仪包括集成电路，并且其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置在所述集成电路中。3.根据权利要求1或2所述的干涉仪，其中，所述电磁福射模式各自具有700nm和1600nm之间的波长。4.根据权利要求1、2或3所述的干涉仪，其中，N大于3，例如大于10，例如大于50，例如大于100〇5.根据前述权利要求中任一项所述的干涉仪，其中，每个可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合如下确定：接收描述待由所述干涉仪执行的期望变换的酉矩阵；利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作以将所述酉矩阵分解成对角矩阵，其中，用于分解所述酉矩阵的变换矩阵各自表示在波导对的交叉点处的模式对之间的耦合，并且其中，所述变换矩阵被布置为以与所述干涉仪中的交叉点能够被布置的序列匹配的顺序对所述酉矩阵进行操作；使用所述变换矩阵确定在所述多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合。6.根据权利要求5所述的干涉仪，其中，每个所述变换矩阵都包括一个或多个元素，所述一个或多个元素表示相应交叉点处的模式对之间的耦合的反射率和相移，并且每个所述可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合进一步如下确定：根据每个所述变换矩阵确定反射系数和相移系数;并且使用所述反射系数和所述相移系数确定用于所述相应交叉点处的每个模式对的耦合的反射率和相移。7.根据权利要求6所述的干涉仪，其中，分束器被布置在一个或多个交叉点中的每一者处，并且每个分束器都被配置为根据所确定的反射系数和所确定的相移系数在所述多个交叉点中的每一者处耦合相应的模式对。8.根据权利要求7所述的干涉仪，其中，每个所述分束器都是可调节的，例如，每个所述分束器都包括马赫-曾德干涉仪。9.根据权利要求5至8中任一项所述的干涉仪，其中，通过定义描述待由所述干涉仪执行的期望变换的酉矩阵，进一步确定每个所述可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合。10.根据权利要求5至9中任一项所述的干涉仪，其中，所述酉矩阵由NXN酉矩阵定义，所述NXN酉矩阵描述所述酉矩阵所表示的干涉仪的N种模式的湮灭算子的变换，其中，所述湮灭算子和所述酉矩阵满足等式其中#口是分别表不所有N种输入模式和所有N种输出模式的湮灭算子的列向量。11.根据权利要求5至10中任一项所述的干涉仪，其中，每个变换矩阵被定义为NXN矩阵Tm,nθ,Φ，所述NXN矩阵Tm,nΘ，Φ除了m，m、m，n、n，m和n，n元素之外是单位矩阵，所述（m，m、（m，n、（n，m和（n，n元素形成执行变换的2X2子矩阵：其中，描述模式m和η之间的耦合的每个变换，矩阵被定义为在输入m处反射率为cos0且相移为φ，其中m〈n。12.根据权利要求11所述的干涉仪，其中，所述酉矩阵0被分解成多个Tm,n矩阵的乘积，所述多个Tm,η矩阵满足：其中，S定义有序序列，其中，矩阵依次应用于所述酉矩阵0，S是所得对角矩阵，并且其中，所述干涉仪设计有以由S确定的有序配置布置的多个分束器和移相器，并且其中，所述分束器和所述移相器均被配置为具有由相应变换矩阵确定的Θ和φ值。13.根据权利要求5至12中任一项所述的干涉仪，其中，通过利用所述多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作，进一步确定每个所述可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合，其中，每个变换矩阵对所述酉矩阵的操作对所述酉矩阵的相应不同非对角元素进行清零。14.根据权利要求5至13中任一项所述的干涉仪，其中，通过利用所述多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作，进一步确定每个所述可重新配置的分束器处的模式对之间的耦合，其中，每个变换矩阵对所述酉矩阵的操作对所述酉矩阵的下三角形或上三角形的元素进行清零以分解所述酉矩阵。15.根据权利要求14所述的干涉仪，其中，所述酉矩阵的下三角形或上三角形的元素以使得形成被清零的元素的大小增大的三角形直到整个下三角形或上三角形都被清零的顺序被清零。16.根据权利要求13至15中任一项所述的干涉仪，其中，被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素或上三角形中的右上角元素。17.根据权利要求13至16中任一项所述的干涉仪，其中，当被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素时，对于NXN酉矩阵A所述酉矩阵中的元素被清零的顺序为：对于i从1到N-1:当i是奇数时：在j从〇到i-1时循环：对元素N-j，i-j进行清零；当i是偶数时：在j从1到i时循环：对元素N+j-i，j进行清零。18.根据权利要求13至17中任一项所述的干涉仪，其中，当被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素时，对于NXN酉矩阵I对所述酉矩阵应用所述变换矩阵的顺序为：对于i从1到N-1:当i是奇数时：在j从〇到i-1时循环：从右侧开始使从先前步骤中更新而得与€阵相乘；当i是偶数时：在j从1到i时循环：从左侧开始使G从先前步骤中更新而得与矩阵相乘。19.一种设计用于耦合多种电磁辐射模式的干涉仪的方法，所述方法包括：对于干涉仪，所述干涉仪包括：N个输入，其用于将N种电磁辐射模式输入所述干涉仪中；N个输出，其用于从所述干涉仪输出N种电磁辐射模式;和多个波导，其布置为穿过所述干涉仪，以将所述N个输入连接到所述N个输出，并承载穿过所述干涉仪的N种电磁辐射模式；其中：N是自然数，所述多个波导被布置为在多个波导对之间提供多个交叉点，使得在每个交叉点处，由两个相应波导承载的两种电磁辐射模式能够彼此耦合，其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置为使得所述N种电磁辐射模式中的每一者都能够在相应交叉点处与其他电磁辐射模式中的每一者耦合，并且所述多个波导被布置为使得所述多个交叉点从输入到输出穿过干涉仪沿所述多个波导布置为N组，其中，每组包含波导对之间的最大可能数量的交叉点，并且其中，每组中的交叉点涉及路径在先前交叉点组中没有交叉的相邻波导对：接收描述待由所述干涉仪执行的期望变换的酉矩阵；利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作以将所述酉矩阵分解成对角矩阵，其中，用于分解所述酉矩阵的变换矩阵各自表示在波导对的交叉点处的模式对之间的耦合，并且其中，所述变换矩阵被布置为以与所述干涉仪中的交叉点能够被布置的序列匹配的顺序对所述酉矩阵进行操作；使用所述变换矩阵确定在所述多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合，以用于设计所述干涉仪。20.根据权利要求19所述的方法，其中，所述电磁福射模式各自具有700nm和1600nm之间的波长。21.根据权利要求19或20所述的方法，其中，N大于3,例如大于10,例如大于50,例如大于100〇22.根据权利要求19、20或21所述的方法，其中，每个所述变换矩阵都包括一个或多个元素，所述一个或多个元素表示相应交叉点处的模式对之间的耦合的反射率和相移，并且所述方法包括：根据每个所述变换矩阵确定反射系数和相移系数;并且使用所述反射系数和所述相移系数确定用于所述相应交叉点处的每个模式对的耦合的反射率和相移，以用于设计所述干涉仪。23.根据权利要求22所述的方法，其中，分束器被布置在一个或多个交叉点中的每一者处，并且所述方法包括配置每个分束器以根据所确定的反射系数和所确定的相移系数在所述多个交叉点中的每一者处耦合相应的模式对。24.根据权利要求23所述的方法，其中，每个所述分束器都是可调节的，例如，每个所述分束器都包括马赫-曾德干涉仪。25.根据权利要求19至24中任一项所述的方法，包括定义描述待由所述干涉仪执行的期望变换的酉矩阵。26.根据权利要求19至25中任一项所述的方法，其中，所述酉矩阵由NXN酉矩阵定义，所述NXN酉矩阵描述所述酉矩阵所表示的干涉仪的N种模式的湮灭算子的变换，其中，所述湮灭算子和所述酉矩阵满足等式：其中和是分别表不所有N种输入模式和所有N种输出模式的湮灭算子的列向量。27.根据权利要求19至26中任一项所述的方法，其中，每个变换矩阵被定义为NXN矩阵Tm,nΘ，Φ，所述NXN矩阵Tm,nΘ，Φ除了m，m、（m，n、（n，m和n，n元素之外是单位矩阵，所述（m，m、（m，n、（n，m和（n，n元素形成执行变换的2X2子矩阵：其中，描述模式m和η之间的耦合的每个变换矩阵被定义为在输入m处反射率为cos9且相移为φ，其中m〈n。28.根据权利要求27所述的方法，其中，所述酉矩阵被分解成多个Tm,n矩阵的乘积，所述多个!"^矩阵满足：其中，S定义有序序列，其中，矩阵依次应用于所述酉矩阵乃是所得对角矩阵，并且其中，所述干涉仪设计有以由S确定的有序配置布置的多个分束器和移相器，并且其中，所述分束器和所述移相器均被配置为具有由相应变换矩阵确定的Θ和Φ值。29.根据权利要求19至28中任一项所述的方法，包括利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作，其中，每个变换矩阵对所述酉矩阵的操作对所述酉矩阵的相应不同非对角元素进行清零。30.根据权利要求19至29中任一项所述的方法，包括利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作，其中，每个变换矩阵对所述酉矩阵的操作对所述酉矩阵的下三角形或上三角形的元素进行清零以分解所述酉矩阵。31.根据权利要求30所述的方法，其中，所述酉矩阵的下三角形或上三角形的元素以使得形成被清零的元素的大小增大的三角形直到整个下三角形或上三角形都被清零的顺序被清零。32.根据权利要求29至31中任一项所述的方法，其中，被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素或上三角形中的右上角元素。33.根据权利要求29至32中任一项所述的方法，其中，当被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素时，对于NXN酉矩阵【7,所述酉矩阵中的元素被清零的顺序为：对于i从1到N-1:当i是奇数时：在j从〇到i-1时循环：对元素N-j，i-j进行清零；当i是偶数时：在j从1到i时循环：对元素N+j-i，j进行清零。34.根据权利要求29至33中任一项所述的方法，其中，当被清零的初始元素是所述酉矩阵的下三角形中的左下角元素时，对于NXN酉矩阵β，对所述酉矩阵应用所述变换矩阵的顺序为：对于i从1到Ν-1:当i是奇数时：在j从〇到i-1时循环：从右侧开始使fl从先前步骤中更新而得与矩阵相乘；当i是偶数时：在j从1到i时循环：从左侧开始使f从先前步骤中更新而得与矩阵相乘。35.根据权利要求19至34中任一项所述的方法，包括输出所确定的所述多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合。36.根据权利要求19至35中任一项所述的方法，包括使用所确定的所述多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合来设计和制造所述干涉仪。37.—种计算机可读存储介质，其存储计算机软件代码，所述计算机软件代码在数据处理系统上执行时执行如权利要求19至36中任一项所述的方法。38.—种制造干涉仪的方法，包括：使用所确定的多个交叉点中的每一者处的模式对的耦合来制造所述干涉仪，其中，根据如权利要求19至36中任一项所述的方法来确定所述親合。39.—种根据权利要求38的方法制造的干涉仪。40.根据权利要求39所述的干涉仪，其中，所述干涉仪包括集成电路，并且其中，所述多个波导和所述多个交叉点被布置在所述集成电路中。41.一种确定系统中多种模式之间的物理耦合的方法，所述方法包括：对于系统，所述系统包括：N种模式，多个相互作用点，在所述多个相互作用点处，多种模式对彼此耦合，其中：N是自然数，所述多个相互作用点被布置为使得所述N种模式中的每一者都能够在相应相互作用点处与其他模式中的每一者耦合，并且所述多个相互作用点被布置为N组，其中，每组包含模式对之间的最大可能数量的相互作用点，并且其中，每组中的相互作用点涉及在先前相互作用点组中没有相互作用的相邻模式对；接收描述待由所述系统执行的期望整体变换的酉矩阵；利用多个变换矩阵对所述酉矩阵进行操作以将所述酉矩阵分解成对角矩阵，其中，用于分解所述酉矩阵的变换矩阵各自表示在相互作用点处的模式对之间的耦合，并且其中，所述变换矩阵被布置为以与所述系统中的相互作用点能够被布置的序列匹配的顺序对所述酉矩阵进行操作;并且使用所述变换矩阵确定在所述多个相互作用点中的每一者处的模式对的耦合，以用于设计所述系统。

百度查询： 牛津大学创新有限公司 干涉仪、设计方法、制造方法、介质和确定物理耦合的方法

免责声明
1、本报告根据公开、合法渠道获得相关数据和信息，力求客观、公正，但并不保证数据的最终完整性和准确性。
2、报告中的分析和结论仅反映本公司于发布本报告当日的职业理解，仅供参考使用，不能作为本公司承担任何法律责任的依据或者凭证。

阅读全文 双屏查看 官方信息 专利公告 收藏专利 下载PDF 下载WORD