[发明专利]双反射空间光桥接器

说明书

技术领域

本发明涉及相干激光通信和激光雷达领域，具体是一种双反射空间光桥接器，不同结构组合的双反射光学平板可将不同方向输入的光束分光，同时将分开的四路光两两合成混合的合成光束从不同方向输出，检偏双折射元件将两路合成光束分成相同偏振态的四路混合光，波片则进行相位控制，实现2×4的空间光桥接，在相干探测的光接收机中用于空间复合激光信号光束和本机振荡激光光束，并根据需要产生90度相移的2×4空间光桥接器。

背景技术

小型轻量化的大容量高码率星载激光通信终端是自由空间激光通信的发展趋势。空间光桥接器是空间相干激光通信系统的关键元件，它的性能对相干通信系统的接收性能有重要影响。尽管在光纤通信系统中，人们利用光纤和波导发展了多种光学桥接器方案，但这些适用于光纤通信系统的光学桥接器不能满足空间通信的需求，不属于空间光桥接器，在自由空间激光通信系统中，最常用的桥接器是2×4的90°相移空间光桥接器，用于平衡接收和锁相，并且所接收的光信号不仅要用于探测通信信息还要用于探测位置信息以进行光学精密跟踪，因此对于自由空间激光通信系统，光桥接器必须是自由空间传播的。在自由空间光桥接中，在先技术[1]，[2](参见文献1：Walter R.leeb.Realization of 90°and 180°Hybrids for OpticalFrequencies[C].Band 37[1983]，Heft 5/6：203-206。文献2：R.Garreis，C.Zeiss，″90°optical hybrid for coherent receivers，″Proc.SPIE，Vol.1522，pp.210-219，1991.)提出了采用波片结合偏振分束器或者非偏振分束器实现90度和180度相移的2×2空间光桥接器方案，文献[2]则在此基础上提出了2×4的90度相移的实现方案，但该方案须使入射光束的两个偏振分量经过偏振分束器、非偏振分束器后的相位满足特定关系，这一点技术上很难实现，此外，还有整个光学系统需要保证光束的严格等光程传输，装较困难，相关元件过多，不易集成等缺点.在先技术[3]，[4]，[5]，[6]，[7](参见文献3：刘立人，刘德安，闫爱民，栾竹，王利娟，孙建锋，钟向红，电控相移空间光桥接器，发明专利，公告号：100383572，同名实用新型专利公告号：200959599；文献4：刘立人，闫爱民，栾竹，刘德安，孙建锋，王利娟，钟向红，双折射自由空间光桥接器，发明专利，公告号：100383571，同名实用新型专利公告号2899300，文献5：万玲玉，刘立人，孙建锋，周煜，职亚楠，许楠，闫爱民，相位可控双折射空间光桥接器，发明专利，申请号：200910051608.6；文献6：万玲玉，刘立人，职亚楠，周煜，孙建锋，许楠，闫爱民，偏振分束双折射空间光桥接器，发明专利，申请号：200910051610.3；文献7：职亚楠，周煜，万玲玉，闫爱民，孙建锋，刘立人，许楠，王利娟，电控相移晶体双折射空间光桥接器，发明专利，申请号：200910050593.1)综合利用晶体的双折射效应和电光效应提出了另外的几种2×4的90度空间光桥接器方案，但这些空间光桥接器都具有入射时输入光束相隔太近，很难精确控制，光束输入方式要求严格的缺点.在先技术[8]，[9](参见文献8：万玲玉，张卫平，苏世达，谷巍，班卫华，精密光栅调整空间光桥接器，申请号：200910113988.1；文献9：万玲玉，班卫华，谷巍，苏世达，差动光栅空间光桥接器，申请号：200910114008.X)提出了利用光栅组建空间光桥接器的方案，但文献[8]存在光栅衍射效率影响耦合探测效率和难以提高相位补偿精度的缺点，文献[9]中没有给出相应的相位调整措施以补偿差动光栅的制作误差造成的相位偏差.

发明内容

本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种双反射空间光桥接器，该光桥接器具有入射方式多样，输出方式多样，使用灵活，相位稳定可调等优点。适用于自由空间传输的相干光探测系统。

本发明的技术解决方案如下：

一种双反射空间光桥接器，其特征在于其构成包括：一个四分之一波片、第一双反射光学平板、第二双反射光学平板的光轴相同，上下错开并立叠在一起形成第一叠块，第三双反射光学平板和第四双反射光学平板的光轴相反，并排叠在一起形成第二叠块，所述的第一双折射光学平板、第二双折射光学平板的光轴相反，上下叠在一起形成第三叠块，上述各元部件的位置关系是：沿光线的行进方向依次是所述的四分之一波片、第一叠块、第二叠块和第三叠块。