一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置制造方法及图纸

技术编号:10325559 阅读:176 留言:0更新日期:2014-08-14 12:12
该发明专利技术公开了一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置,属于液晶光学领域,特别是涉及激光通过液晶光学相控阵相干合成的技术领域。通过将若干LCOPA排成一列,各LCOPA分别外接液晶驱动电路和控制器,相干激光分别从各LCOPA背面入射,控制器控制液晶驱动电路给各LCOPA输入适当的电压,控制相干激光通过LCOPA后偏转正确的角度,最后经过偏转的多股激光发生干涉合成一股功率较强的激光,从而具有成本低、合成激光功率高、精度高、方向可变的效果。

【技术实现步骤摘要】
一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置
本专利技术属于液晶光学领域,特别是涉及激光通过液晶光学相控阵实现相干合成的

技术介绍
液晶光学相控阵(LCOPA)是一种激光精确偏转器件,由液晶盒以及在液晶盒表面平行排列的若干电极组成,每一根电极及其影响的液晶区域组成一个移相单元。激光入射时,每一个移相单元对照射在移相单元表面的部分激光实现相位延迟,当相邻移相单元实现的相位延迟差恒定时,移相单元的出射激光在远场发生干涉,在偏离入射方向一定角度的方向上获得极大光强,从而改变了激光的传播方向,实现激光的精确偏转。激光相干合成指通过相干控制使多束激光锁相输出,获得合成激光的技术。现有的相干合成方法是通过光纤激光器阵列实现,光纤激光器阵列出射多束相干激光,锁相装置保持多束激光的相位一致,多束相干激光在远场发生干涉,从而实现激光的相干合成。由于没有波束方向控制装置,现有的激光合成技术只能在远场固定位置实现激光的相干合成,合成激光的波束指向与光纤激光器的出射激光方向相同。而在激光雷达等应用领域,要求激光不仅具有大功率,还要有任意方位的波束指向能力。由于现有的相干合成技术不能满足激光雷达的应用要求,因此迫切需要一种能够在远场任意方位获得大功率激光的相干合成技术。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对
技术介绍
的不足之处改进设计以一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置,从而达到成本低、合成激光功率高、精度高、波束指向可变的目的。本专利技术的技术方案将若干LCOPA排成一列,各LCOPA分别外接液晶驱动电路和控制器,相干激光分别从各LCOPA背面垂直入射,控制器控制液晶驱动电路给各LCOPA输入适当的电压,控制相干激光通过LCOPA后偏转相同的角度,最后经过相同角度偏转的多股激光在远场发生干涉合成一股高功率的激光,改变激光通过LCOPA后偏转的角度就能够获得不同波束指向的合成激光,从而实现专利技术目的。因而本专利技术一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置包括:相干激光发生单元、激光合成单元,其特征在于激光合成单元由多个LCOPA排成一列构成,各LCOPA分别连接液晶驱动电路和控制器。其中激光合成单元由N个LCOPA排成一列构成,N为大于I的整数,各LCOPA中心距离取值范围在Icm~IOcm之间;每个LCOPA由液晶盒以及在并列设置于液晶盒表面的若干长条形电极组成;每个LCOPA为长、宽为1cm、厚度为5mm的长方体,包含1920个独立长条形电极,电极宽度5um,相邻电极并排排列。本专利技术通过将若干LCOPA排成一列,各LCOPA分别外接液晶驱动电路和控制器,相干激光分别从各LCOPA背面垂直入射,控制器控制液晶驱动电路给各LCOPA输入适当的电压,控制相干激光通过LCOPA后偏转相同的角度,最后经过偏转的多股激光发生干涉合成一股高功率的激光,从而具有成本低、合成激光功率高、精度高、波束指向可变的效果。【附图说明】 图1为本专利技术的装置示意图;图2为本专利技术LCOPA液晶特性曲线示意图;图3为本专利技术LCOPA阵列合成激光光强与I个LCOPA衍射激光光强对比图;图4为本专利技术阵列在远场中心O’位置与3°位置的合成光强对比图。【具体实施方式】下面结合一个典型实验例子给出本专利技术的【具体实施方式】。根据本专利技术的处理步骤,激光发生单元采用光纤激光器阵列出射多束相干激光,激光合成单元由4个LCOPA排成一列构成,各LCOPA的中心距离为Ilmm,每个LCOPA为边长1cm、厚度为5mm的长方体,包含1920个并列设置于液晶盒表面独立长条形电极,电极宽度为5um。首先测出单个LCOPA的液晶特性曲线,将O~5V等分为200个电压,依次加载V=O, 0.025,0.05,…,5到LC0PA,测量LCOPA的相位延迟为厶穸=^^〗^/),^^,…』】;?^绘制出晶特性曲线如图2所示。设定激光偏转角度为3度,根据公式本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置,该装置包括:相干激光发生单元、激光合成单元,其特征在于激光合成单元由多个LCOPA排成一列构成,各LCOPA分别连接液晶驱动电路和控制器。

【技术特征摘要】
1.一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置,该装置包括:相干激光发生单元、激光合成单元,其特征在于激光合成单元由多个LCOPA排成一列构成,各LCOPA分别连接液晶驱动电路和控制器。2.如权利要求1所述的一种采用单列液晶光学相控阵的激光相干合成装置,其特征在于激光合成单元由N个LCOPA排成一列构成,N为大于I的整数,各LCOPA中心距离为取值范围在I...

【专利技术属性】
技术研发人员:孔令讲肖锋杨镇铭陈建
申请(专利权)人:电子科技大学
类型:发明
国别省市:四川;51

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