專利名稱：楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及相干探測領(lǐng)域，具體是一種楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，
利用特殊楔形結(jié)構(gòu)合束器和雙折射檢偏器實現(xiàn)的2x4空間光橋接器，特殊楔形
合束器將線偏振的信號光和園偏振的本振光進(jìn)行合束后輸出兩路合成光束，雙 折射檢偏器將兩路合成光束分光產(chǎn)生四路合成的具有90度相移的線偏振光輸 出，即實現(xiàn)空間的2x4 90度橋接器。在相干探測的光接收機中用于空間復(fù)合激 光信號光束和本機振蕩激光光束并將其鏈接到相移探測器。
背景技術(shù)：
相干探測技術(shù)和目前普遍采用的直接探測技術(shù)相比，其接收機的靈敏度高 一個量級以上，是實現(xiàn)高靈敏度接收，提高數(shù)據(jù)傳輸速率和降低體積、質(zhì)量和 功耗的有效方法，采用相干探測體制的光接收機在進(jìn)行探測之前都需要光橋接 器將信號激光和本振激光進(jìn)行鏈接并產(chǎn)生所需的相移輸出，因此，光橋接器是 相干光探測系統(tǒng)中的關(guān)鍵器件之一?，F(xiàn)有的2x4 90度橋接器采用波片結(jié)合偏 振光干涉原理實現(xiàn)，(參見文獻(xiàn):R. Garreis, C. Zeiss, 〃90。optical hybrid for coherent receivers, 〃 i°rac. 6TY《Vol.1522, pp. 210—219， 1991.) {旦 該方案存在整個光學(xué)系統(tǒng)需要保證光束的嚴(yán)格等光程傳輸，相關(guān)元件過多，不 易集成等缺點。先技術(shù)[3]， [4](參見文獻(xiàn)3:劉立人，劉德安，閆愛民，欒 竹，王利娟，孫建鋒，鐘向紅，電控相移空間光橋接器，發(fā)明專利，公告號 100383572，同名實用新型專利公告號200959599;文獻(xiàn)4:劉立人，閆愛民， 欒竹，劉德安，孫建鋒，王利娟，鐘向紅，雙折射自由空間光橋接器，發(fā)明專 利，公告號100383571，同名實用新型專利公告號2899300)綜合利用晶體的雙折射效應(yīng)和電光效應(yīng)提出了另外的2X4 90度空間光橋接器方案，但在該
技術(shù)中，用四塊結(jié)構(gòu)相同的雙折射光學(xué)平板進(jìn)行信號光和本振光的合束時，對
晶體的切割精度要求高，需嚴(yán)格保證晶體光軸、晶體主截面和輸入的線偏振光
之間的角度關(guān)系，否則影響合成效率，從而影響整個橋接器的性能。

實用新型內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，本實用新型提供一種楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器。
本實用新型解決上述技術(shù)問題的技術(shù)方案是
一種楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，它由楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)和檢偏雙折射 元件(02)構(gòu)成；這兩部件的位置關(guān)系是沿光線的行進(jìn)方向依次是所述的楔 形結(jié)構(gòu)光合束器(01)和檢偏雙折射元件(02);所述的楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01) 沿光線的行進(jìn)方向，楔頭為一等腰三角形，楔身為一等腰梯形，由以楔頭的角 平分線平分后的兩塊半楔形形狀的玻璃組成，處于楔頭角平分線的兩個表面鍍 半透半反膜，等腰梯形的兩個腰表面鍍?nèi)瓷淠?，底面為長方形；所述的檢偏 雙折射元件(02)為長方體結(jié)構(gòu)，入射表面和透射表面平行。
上述的特殊楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)沿光線行進(jìn)方向的出射平面平行于檢 偏雙折射元件(02)的入射平面。
上述的檢偏雙折射元件(02)其主截面和信號光(03)的光矢量振動方向 成45度角。
本實用新型與現(xiàn)有技術(shù)比較的益效是本實用新型楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器 是利用特殊的楔形結(jié)構(gòu)合束器將信號激光和本振激光進(jìn)行合束，輸出兩路平行 的合成光束，這兩路合成的信號激光和本振激光通過雙折射檢偏器分光后，可 輸出四路合成的光束，只要使輸入的信號激光為線偏振光，輸入的本振激光為 園偏振光，即可實現(xiàn)2X4的90度空間光橋接器。和原有技術(shù)相比，具有結(jié)構(gòu) 緊湊，性能穩(wěn)定和損耗小的優(yōu)點。適用于自由空間傳播的相干探測和通信系統(tǒng)。


4圖1楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2楔形結(jié)構(gòu)光束合束器結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖和實施例對本實用新型作進(jìn)一步說明，但不應(yīng)以此限制本實 用新型的保護(hù)范圍。
本實用新型楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器的結(jié)構(gòu)如圖1所示，包括楔形結(jié)構(gòu)的光
合束器01和檢偏雙折射元件02。楔形結(jié)構(gòu)光合束器01其結(jié)構(gòu)特征為楔頭成 等腰三角形，楔身成等腰梯形，將兩塊玻璃切成以楔頭的角平分線平分成的半 楔形結(jié)構(gòu)，在處于角平分線的兩個表面鍍半透半反膜，然后膠合在一起，在楔 形的兩個梯形等腰表面鍍?nèi)瓷淠ぃ妊菪蔚牡酌鏋橐婚L方形。所述的檢偏 雙折射元件(02)為長方體結(jié)構(gòu)，入射表面和透射表面平行。信號光03和本 振光04垂直楔頭的兩個表面入射，在楔頭角平分線表面分別透射和反射，形 成兩路合成的信號和本振合成光，合成的兩路光在等腰梯形的腰表面反射，形 成兩路合成的信號/本振平行光輸出，兩路合成的信號/本振合成光垂直檢偏雙 折射元件02的入射面入射，由于雙折射效應(yīng)變成四束合成光輸出，使信號光 為線偏振光，本振光為園偏振光，即實現(xiàn)2X4的90度空間光橋接器。在本實 施實例中，設(shè)信號光和本振光的光束直徑為())2mm，使用波長為1064nm，設(shè)計 楔形結(jié)構(gòu)光合束器01的平面圖如圖2所示，楔頭的頂角為90度，楔頭平面和 梯形的等腰平面之間的夾角為145度，楔頭的兩個表面尺寸為長度x寬度 二6mmx6mm，楔形的兩個等腰表面的尺寸為長度x寬度二10ramx6mm，楔形結(jié)構(gòu)光 合束器01的出射表面尺寸為長度x寬度42mmxl2mm。檢偏雙折射元件由方解石 晶體切割而成，采用最大化分離設(shè)計時，光軸取向為48度，最大光束偏離度 為^^.n，其中M為輸出光束的分離距離，"為雙折射檢偏器的長度，尺寸
為長度x寬度x高度二40mmx20腿x20mm，輸出光束9禾卩10， 11禾tl 12之間的相 鄰距離為4.4mm，輸出光束9， 10和輸出光束11， 12之間的垂直距離約為 8. 5腿。
權(quán)利要求1.一種楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，其特征在于，它由楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)和檢偏雙折射元件(02)構(gòu)成；這兩部件的位置關(guān)系是沿光線的行進(jìn)方向依次是所述的楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)和檢偏雙折射元件(02)；所述的楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)沿光線的行進(jìn)方向，楔頭為一等腰三角形，楔身為一等腰梯形，由以楔頭的角平分線平分后的兩塊半楔形形狀的玻璃組成，處于楔頭角平分線的兩個表面鍍半透半反膜，等腰梯形的兩個腰表面鍍?nèi)瓷淠?，底面為長方形；所述的檢偏雙折射元件(02)為長方體結(jié)構(gòu)，入射表面和透射表面平行。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，其特征在于，所述的特 殊楔形結(jié)構(gòu)光合束器(01)沿光線行進(jìn)方向的出射平面平行于檢偏雙折射元件(02)的入射平面。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，其特征在于，所述的檢 偏雙折射元件(02)其主截面和信號光(03)的光矢量振動方向成45度角。
專利摘要本實用新型公開了一種楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器，由一個楔形結(jié)構(gòu)合束器和一個檢偏雙折射元件組成。楔形結(jié)構(gòu)合束器將輸入的信號光和本振光合成兩路合成光輸出，經(jīng)過檢偏雙折射元件后輸出四路合成光輸出，實現(xiàn)空間2×4的光橋接。使入射的信號光和本振光分別為線偏振光和圓偏振光，可產(chǎn)生90度相移四通道合成光束輸出，在相干探測光接收機中用于空間復(fù)合激光信號光束和本機振蕩激光光束并產(chǎn)生所需相移，以進(jìn)一步進(jìn)行光電變換及信號解調(diào)和鎖相。本實用新型楔形結(jié)構(gòu)空間光橋接器具有結(jié)構(gòu)緊湊，性能穩(wěn)定可靠，損耗小等優(yōu)點。適用于自由空間激光相干通信和激光雷達(dá)。
文檔編號G02B5/30GK201425655SQ200920140768
公開日2010年3月17日 申請日期2009年4月24日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月24日
發(fā)明者萬玲玉 申請人:廣西大學(xué)