一種基于陣列光束的贗熱光源的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及熱光場(chǎng)及光學(xué)系統(tǒng)，特別涉及一種贗熱光源的產(chǎn)生裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]由于具有光強(qiáng)關(guān)聯(lián)特性和較好的大氣傳輸特性，人為調(diào)控產(chǎn)生的贗熱光在光學(xué)關(guān)聯(lián)成像、激光目標(biāo)探測(cè)與無線光通信等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用價(jià)值。在可見光和近紅外波段，現(xiàn)有的贗熱光主要有基于旋轉(zhuǎn)毛玻璃和液晶光閥兩大類產(chǎn)生方式。最早的贗熱光是由Martienssen和Spiller在1964年設(shè)計(jì)發(fā)明的，它由連續(xù)激光通過旋轉(zhuǎn)毛玻璃產(chǎn)生，缺點(diǎn)是不滿足熱光的交叉譜純條件。
[0003]為解決這一問題，公告號(hào)為CN100514011C的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種高亮度脈沖式贗熱光源，包括脈沖式激光器，擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、針孔濾波器、可調(diào)孔徑光闌、毛玻璃盤和調(diào)速電機(jī)，脈沖式激光器、擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、針孔濾波器和可調(diào)孔徑光闌同光軸，針孔濾波器置于擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)的望遠(yuǎn)鏡的焦平面，脈沖式激光器輸出的激光最后照射在由調(diào)速電機(jī)驅(qū)轉(zhuǎn)的毛玻璃盤上，形成的動(dòng)態(tài)散斑場(chǎng)。該贗熱光源的贗熱光場(chǎng)的熱漲落，能被有限通頻帶的光電探測(cè)系統(tǒng)真實(shí)記錄，且不受所使用光電探測(cè)系統(tǒng)通頻帶的影響，滿足真實(shí)熱光場(chǎng)的交叉譜純度條件。但由于仍采用旋轉(zhuǎn)毛玻璃，上述贗熱光源存在實(shí)際應(yīng)用不便、可重復(fù)性差等不足。
[0004]公告號(hào)為CN101839763B的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種基于液晶光閥調(diào)制方式的高亮度可控贗熱光源，其包括脈沖式激光器、可調(diào)擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、起偏器、第一檢偏器、可調(diào)孔徑光闌、液晶光閥、第二檢偏器、液晶光閥控制系統(tǒng)。其中，脈沖式激光器、可調(diào)擴(kuò)束準(zhǔn)直系統(tǒng)、起偏器、第一檢偏器、可調(diào)孔徑光闌位于同一光軸上，光軸位于液晶光閥的入射光光軸上，另一片第二檢偏器位于與所述入射光光軸相對(duì)應(yīng)的液晶光閥反射光光軸上。激光器輸出的激光最后照射在由液晶光閥控制系統(tǒng)控制的液晶光閥上，通過控制液晶光閥，得到動(dòng)態(tài)的散斑場(chǎng)。
[0005]公開號(hào)為CN103256503B的中國(guó)發(fā)明專利公開了一種尋址式高速贗熱光源，其包括脈沖式激光器，控制器，隨機(jī)相位板，電控二維轉(zhuǎn)臺(tái)和陣列探測(cè)器，電控二維轉(zhuǎn)臺(tái)驅(qū)動(dòng)隨機(jī)相位板以預(yù)定路徑掃描，控制器控制脈沖式激光器發(fā)出激光脈沖的時(shí)刻，激光脈沖照射到隨機(jī)相位板預(yù)定掃描區(qū)域，發(fā)出的激光散斑序列與預(yù)定掃描區(qū)域一一對(duì)應(yīng)。
[0006]前述幾種贗熱光源雖然在一定程度上滿足了熱光的交叉譜純條件，但仍存在以下局限:輸出功率較低，限制了遠(yuǎn)距離傳輸背景下的應(yīng)用；強(qiáng)度起伏速率低，可調(diào)控范圍??；受限于其空間光學(xué)結(jié)構(gòu)，可集成性較差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0007]本發(fā)明的目的是提供一種高亮度、快速時(shí)變的贗熱光源，可以解決現(xiàn)有贗熱光源存在的輸出功率不高、強(qiáng)度起伏速率低的問題。
[0008]為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采取如下的技術(shù)解決方案:
[0009]一種基于陣列光束的贗熱光源，包括:脈沖激光器、光纖耦合器、電光相位調(diào)制器、射頻驅(qū)動(dòng)電源、光纖放大器、光纖束陣列及擴(kuò)束準(zhǔn)直器，其中，所述脈沖激光器、光纖耦合器、電光相位調(diào)制器、光纖放大器及光纖束陣列通過單模光纖依次相連，所述電光相位調(diào)制器由所述射頻驅(qū)動(dòng)電源驅(qū)動(dòng)；脈沖激光器發(fā)出的激光被所述光纖耦合器分成多束相干光后，傳輸至所述電光相位調(diào)制器進(jìn)行隨機(jī)相位調(diào)制，然后傳輸至所述光纖放大器進(jìn)行功率放大后，經(jīng)所述光纖束陣列及所述擴(kuò)束準(zhǔn)直器后輸出。
[0010]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述脈沖激光器輸出的激光被所述光纖親合器分為至少10束相干光。
[0011]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述光纖束陣列由剝?nèi)ネ獗Ｗo(hù)層的單模裸光纖集束而成。
[0012]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述光纖束陣列由單模裸纖排布形成雙圓環(huán)形陣列。
[0013]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述單根裸纖模場(chǎng)直徑為5微米。
[0014]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述脈沖激光器采用可見光或近紅外脈沖光纖激光器。
[0015]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述電光相位調(diào)制器為L(zhǎng)iNbO3相位調(diào)制器。
[0016]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述光纖放大器為有源放大器。
[0017]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述射頻驅(qū)動(dòng)電源輸出電壓的最大值和最小值分別對(duì)應(yīng)所述電光相位調(diào)制器的正負(fù)半波電壓。
[0018]作為本發(fā)明基于陣列光束的贗熱光源的一種改進(jìn)，所述脈沖激光器輸出光脈沖的重復(fù)頻率與所述射頻驅(qū)動(dòng)電源輸出信號(hào)的變化頻率一致。
[0019]由以上技術(shù)方案可知，本發(fā)明采用光纖耦合器及光纖束陣列以多光束合成的方式，結(jié)合光纖放大器，以提高輸出的贗熱光源亮度，而且各器件間采用全光纖連接，克服受限于空間結(jié)構(gòu)的問題，采用高速率電光相位調(diào)制器，理論上光場(chǎng)時(shí)變速率可達(dá)吉赫茲，本發(fā)明的贗熱光源滿足交叉譜純條件，可重復(fù)性好。
【附圖說明】
[0020]圖1為本發(fā)明實(shí)施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021]圖2為雙圓環(huán)形光纖陣列的示意圖；
[0022]圖3為本發(fā)明實(shí)施例產(chǎn)生的散斑場(chǎng)強(qiáng)度空間分布圖；
[0023]圖4為本發(fā)明實(shí)施例的強(qiáng)度關(guān)聯(lián)系數(shù)圖。
[0024]以下結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)地說明。
【具體實(shí)施方式】
[0025]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明進(jìn)行詳細(xì)描述，在詳述本發(fā)明實(shí)施例時(shí)，為便于說明，表示器件結(jié)構(gòu)的附圖會(huì)不依一般比例做局部放大，而且所述示意圖只是示例，其在此不應(yīng)限制本發(fā)明保護(hù)的范圍。需要說明的是，附圖均采用非常簡(jiǎn)化的形式且均使用非精準(zhǔn)的比例，僅用以方便、清晰地輔助說明本發(fā)明實(shí)施例的目的。
[0026]如圖1所示，本發(fā)明的贗熱光源包括脈沖激光器1、光纖耦合器2、電光相位調(diào)制器4、射頻驅(qū)動(dòng)電源5、光纖放大器6、光纖束陣列7以及擴(kuò)束準(zhǔn)直器8，其中，脈沖激光器1、光纖耦合器2、電光相位調(diào)制器4、光纖放大器6及光纖束陣列7通過單模光纖3依次相連。
[0027]脈沖激光器I輸出的激光被光纖耦合器2分為N束相干光后沿單模光纖3傳