[发明专利]一种矢量光束偏振态检测方法

说明书

本发明公开了一种矢量光束偏振态检测方法，属于偏振光偏振态检测技术领域。本发明在矢量光束同一方位不同位置放置不同的四分之一波片和偏振片的组合，进而实现对入射光束不同的偏振调制；利用坐标变换将同一方位下的测量结果作为一组进行求解，得到该方位下的光束偏振态；利用矢量光束偏振态分布的规律性可以求得整个光束的偏振分布。本发明利用四组波片和偏振片组合，只需一次测量便可得到矢量光束偏振态，更适合于高速或实时测量系统。

技术领域

本发明涉及偏振光偏振态检测技术领域，特别是指一种矢量光束偏振态检测方法。

背景技术

随着社会信息化程度的提高，对数据传输的需求也急剧增加。为了解决人们日益增加的通信需求，研究人员实现了现有通信技术多个维度上的复用，以提高通信系统容量及频谱效率，如频分复用技术、波分复用技术、偏振复用技术及时分复用技术等。即便如此，现有通信技术依然无法满足人们日益增长的通信需求。

传统偏振光的偏振态是均匀的，因此只有两种正交态，只能将通信速率增加到原来的2倍。不同于传统偏振光束，矢量光束具有非均匀偏振态分布，且具有无限多的正交态，因此作为键控或复用技术应用在光通信系统中可以大大提升通信系统的通信能力。

无论是采用矢量光束进行键控还是复用，首先要解决的问题就是矢量光束的调制和检测。目前，相关研究人员已提出了多种矢量光束的产生方法。但是对于矢量光束检测方法的研究还很不成熟，尤其是缺少矢量光束偏振态高效的检测方法。已有研究人员提出了利用旋转波片或偏振片的方法检测矢量光束的偏振态，但是由于需要多次测量，因此很难应用在高速通信系统中。

发明内容

本发明的目的在于针对上述背景技术的不足而提供一种矢量光束偏振态检测方法，具有集成度高、可快速检测的特点。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种矢量光束偏振态检测方法，其包括以下步骤：

利用光束整形系统对待测矢量光束进行光束调整，使得待测矢量光束的大小与强度探测器的孔径相适应；

将四组偏振器件组合放置在矢量光束同一方位上的不同径向位置处，实现对同一方位下矢量光束的不同的偏振变换；每组偏振器件组合均包括一个偏振片和一个1/4波片；

利用强度探测器对经过偏振变换后的矢量光束进行探测，记录不同像素位置的强度值；

将同一方位下各像素位置的强度值作为一组数据，利用坐标变换对该组数据进行偏振求解，得到测量区域内矢量光束的偏振态分布；

根据矢量光束偏振态分布的周期性，得到整个矢量光束的偏振态分布。

可选的，所述光束整形系统为4F整形系统。

可选的，所述强度探测器为CCD。

本发明与背景技术相比具有如下优点：

本发明利用放置在不同径向位置处的1/4波片和偏振片的组合，同时对待测矢量光束进行偏振态控制，进而通过单次测量便可以得到待测光束的偏振态，相比于以往需要多次测量的方法大大提高了检测效率，更适用于实时测量系统。

附图说明

图1是本发明实施例中四组1/4波片与偏振片组合的分布示意图。

图2是同偏振态元素的选取示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明的技术方案进行更加清楚、详细的描述，但本发明的保护范围并不局限于此。

一种矢量光束偏振态检测方法，其包括以下步骤：

利用光束整形系统对待测矢量光束进行光束调整，使得待测光束大小与探测器孔径相适应；