專利名稱：雙路90°光混頻器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明專利涉及空間激光通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
空間相干激光通信是通信領(lǐng)域中的一個重要研究方向，空間相干激光通信的技術(shù)難點主要是相干探測問題。在激光接收端，接收的信號光和本振光首先要進行光相干混頻， 然后由光電探測器接收，光混頻器是完成兩束激光相干探測的重要部件。在相位分集、偏振分集光相干接收系統(tǒng)中，光混頻器為雙路90°混頻器。本發(fā)明涉及空間相干激光通信的光混頻技術(shù)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提出一種基于雙頻干涉的可用于空間激光通信的2-8結(jié)構(gòu)、雙路90°光混頻器。該光混頻器由偏振分光棱鏡PBS、偏振片P1、偏振片P2、λ /4波片Q1、λ /4波片 Q2、λ /4波片Q3、λ /4波片Q4、λ /4波片Q5、λ /4波片Q6、分光棱鏡Li、分光棱鏡L2、分光棱鏡L3、分光棱鏡L4、分光棱鏡L5、分光棱鏡L6、λ /2波片gl和λ /2波片g2組成。激光器發(fā)出的本振光為部分偏振光，使之長軸和偏振片Pl透光軸平行，故經(jīng)Pl后變?yōu)榫€偏振光，λ/4波片Ql快軸方向和Pl透光軸成45°，出射的光波為圓偏振光并進入分光棱鏡PBS。信號光經(jīng)偏振片Ρ2變成線偏振光，且Ρ2透光軸和Pl透光軸相同，λ /4波片Q2快軸和Ρ2透光軸成45°，出射的光波為圓偏振光，且保證和本振光經(jīng)Pl和Q2的圓偏振光旋
轉(zhuǎn)方向一致。偏振分光棱鏡PBS的作用，是使圓偏振光中的P波和S波分別反射和透射。如圖 2中本振圓偏振光的S波透射，P波反射，而信號圓偏振光中的P波透射，S波反射，因此射入PBS右方的為P波，射入PBS上方的為S波。PBS右方的光束經(jīng)分光棱鏡Ll和L2后為位相0°的P波；經(jīng)分光棱鏡Ll透射、 L2反射的光束，再經(jīng)λ/4波片Q3變?yōu)槲幌?0°的P波。另一路經(jīng)分光棱鏡Ll反射，λ/2 波片gl和分光棱鏡L3透射光束變?yōu)槲幌?80°的P波；而經(jīng)分光棱鏡L3反射，又經(jīng)λ /4 波片Q4透射的光束變?yōu)槲幌?70°的P波。PBS上方的光束經(jīng)分光棱鏡L4、L5透射為位相0°的S波；經(jīng)分光棱鏡L4透射、 L5反射，再經(jīng)λ/4波片Q5透射的光束變?yōu)槲幌?0°的S波。另一路經(jīng)分光棱鏡L4反射、 λ /2波片g2和分光棱鏡L6透射的光束為位相180°的S波；而經(jīng)分光棱鏡L6反射，又經(jīng) λ/4波片Q6透射的光束，變?yōu)槲幌?70°的S波。


圖1是該混頻器應(yīng)用在相干激光通信系統(tǒng)中的功能示意圖。
3
圖2是2-8結(jié)構(gòu)、雙路90°混頻器的光學(xué)設(shè)計示意圖。權(quán)利要求1所述的光混頻器，具備以下有益效果(1)可作為空間相干激光通信系統(tǒng)中信號光和本振光的相干混頻器；( 結(jié)構(gòu)緊湊，小型化。
具體實施例方式實施例1本發(fā)明的雙路90°光混頻器由PBS偏振分光棱鏡、偏振片P1、偏振片P2、λ /4波片Q1、λ /4波片Q2、λ /4波片Q3、λ /4波片Q4、λ /4波片Q5、λ /4波片Q6、分光棱鏡Li、 分光棱鏡L2、分光棱鏡L3、分光棱鏡L4、分光棱鏡L5、分光棱鏡L6、λ /2波片gl和λ /2波片g2組成。激光器發(fā)出的本振光經(jīng)偏振片P1、λ /4波片Ql進入偏振分光棱鏡PBS ；信號光經(jīng)偏振片Ρ2、λ /4波片Q2進入偏振分光棱鏡PBS。如圖2所示，PBS右方的光束經(jīng)分光棱鏡Li、L2透射為位相0°的P波；經(jīng)分光棱鏡Ll透射、L2反射，再經(jīng)λ/4波片Q3為位相90°的P波。另一路經(jīng)分光棱鏡Ll反射、 λ /2波片gl和分光棱鏡L3透射的光束為位相180°的P波；而經(jīng)分光棱鏡L3反射，又經(jīng) λ/4波片Q4透射的光束為位相270°的P波。PBS上方的光束經(jīng)分光棱鏡L4、L5透射為位相0°的S波；經(jīng)分光棱鏡L4透射、 L5反射，再經(jīng)λ/4波片Q5透射的光束為位相90°的S波。另一路經(jīng)分光棱鏡L4反射、 λ /2波片g2和分光棱鏡L6透射的光束為位相180°的S波；而經(jīng)分光棱鏡L6反射，又經(jīng) λ/4波片Q6透射的光束為位相270°的S波。
權(quán)利要求
1.本發(fā)明的雙路90°光混頻器，其特征在于，該混頻器由PBS偏振分光棱鏡、偏振片 Pl、偏振片P2、λ /4波片Q1、λ /4波片Q2、λ /4波片Q3、λ /4波片Q4、λ /4波片Q5、λ /4 波片Q6、分光棱鏡Li、分光棱鏡L2、分光棱鏡L3、分光棱鏡L4、分光棱鏡L5、分光棱鏡L6、 λ /2波片gl和λ /2波片g2組成。
2.根據(jù)權(quán)利1，激光器發(fā)出的本振光為部分偏振光，使之長軸和偏振片Pl透光軸平行， 故經(jīng)Pl后為線偏振光，λ/4波片Ql快軸方向和Pl透光軸成45°，出射的光波為圓偏振光進入分光棱鏡PBS。信號光經(jīng)偏振片Ρ2變成線偏振光，且Ρ2透光軸和Pl透光軸相同，λ /4波片Q2快軸和Ρ2透光軸成45°，出射的光波為圓偏振光，且保證和本振光經(jīng)Pl和Q2的圓偏振光旋轉(zhuǎn)方向一致。偏振分光棱鏡PBS的作用，是使圓偏振光中的P波和S波分別反射和透射。混頻器中本振圓偏振光的S波透射，P波反射；而信號圓偏振光中的P波透射，S波反射，故射入PBS 右方的為P波，射入PBS上方的為S波。PBS右方的光束經(jīng)分光棱鏡Ll和L2透射為位相0°的P波；經(jīng)分光棱鏡Ll透射、L2 反射，再經(jīng)λ /4波片Q3為位相90°的P波。另一路經(jīng)分光棱鏡Ll反射、λ /2波片gl和分光棱鏡L3透射為位相180°的P波；而經(jīng)分光棱鏡L3反射，又經(jīng)λ /4波片Q4透射為位相270°的P波。PBS上方的光束經(jīng)分光棱鏡L4、L5透射后為位相0°的S波；經(jīng)分光棱鏡L4透射、L5 反射，再經(jīng)λ /4波片Q5透射為位相90°的S波。另一路經(jīng)分光棱鏡L4反射、λ /2波片g2 和分光棱鏡L6透射為位相180°的S波；而經(jīng)分光棱鏡L6反射，又經(jīng)λ /4波片Q6透射為位相270°的S波。
3.該混頻器可作為空間相干激光通信用光混頻器。
全文摘要
本發(fā)明專利提出一種2-8結(jié)構(gòu)、雙路90°光混頻器，屬于空間光通信領(lǐng)域。該光混頻器由偏振分光棱鏡PBS、偏振片P1、偏振片P2、λ/4波片Q1、λ/4波片Q2、λ/4波片Q3、λ/4波片Q4、λ/4波片Q5、λ/4波片Q6、分光棱鏡L1、分光棱鏡L2、分光棱鏡L3、分光棱鏡L4、分光棱鏡L5、分光棱鏡L6、λ/2波片g1和λ/2波片g2組成。本發(fā)明可用作空間相干激光通信系統(tǒng)中信號光和本振光的相干混頻器。
文檔編號G02B27/28GK102253499SQ20111017426
公開日2011年11月23日 申請日期2011年6月27日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月27日
發(fā)明者劉泉, 王志堅 申請人:長春理工大學(xué)