[发明专利]基于二维液晶光相控阵阵列的激光相干合成方法

摘要

本发明提供一种基于二维液晶光相控阵阵列的激光相干合成方法。为实现更多路激光束的相干合成并灵活控制各个激光束的相位，本发明将多个二维液晶光相控阵按一定规则排列组成一个大的液晶光相控阵阵列，其中每个二维液晶光相控阵可以看作液晶光相控阵阵列的一个子阵，各子阵可以独立进行控制。本发明可获得高功率高亮度的合成光束，并使合成光束在二维空间上进行非机械式偏转，减轻了系统重量，减小了系统体积，降低了系统功耗。

主权项

基于二维液晶光相控阵阵列的激光相干合成方法，其特征在于，包括以下步骤：相控阵阵列构建步骤：液晶光相控阵阵列由Q×P个二维液晶光相控阵组成，其中纵向上每一列包含Q个子阵，横向上每一行包含P个子阵，单个子阵包含M×N个相控单元，其中纵向上每列包含M个相控单元，横向上每行包含N个相控单元，单个子阵中各相控单元的编号依次为(m,n)，其中m＝0,…,M‑1，n＝0,…,N‑1；纵向上相邻相控单元中心到中心的距离为dη，横向上相邻相控单元中心到中心的距离为dξ；激光束参数配置步骤：相干合成系统中参与合成的激光束的数量为Q×P路，激光束与液晶光相控阵阵列中的子阵一一对应且垂直入射；各路光束均为基模高斯光束，波长为λ；偏转方向设置步骤：设置合成光束的偏转方向为液晶光相控阵阵列视场范围内的任意一个二维偏转方向；相位差确定步骤：确定各个子阵中横、纵向相邻相控单元之间的相位差Δφξ及Δφη，横向相邻相控单元之间的相位差纵向相邻相控单元之间的相位差Δφη=-2πdηsin(θ‾y)/λ;]]>相位面设计步骤：为使参与合成的所有光束均偏转到方向每个子阵中各相控单元的相位调制量的计算方法为其中m＝0,…,M‑1，n＝0,…,N‑1；电压代码生成步骤：通过查找二维液晶光相控阵的曲线得到与相位调制量对应的电压代码v(m,n)；相位调制步骤：通过控制器将生成的电压代码v(m,n)对应加载到各子阵中相应的相控单元上来调制各入射激光束的相位。