一种基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器，由液晶驱动电路和至少一组双折射棱镜组，所述双折射棱镜组包括多个双折射棱镜单元，所述多个双折射棱镜单元依次排列在同一直线，所述双折射棱镜单元由液晶波片和双折射棱镜组成，所述双折射棱镜由两块光轴相互垂直的双折射晶体组成，同一双折射棱镜的两块双折射晶体楔角相等，所述液晶驱动电路与各个双折射棱镜单元的液晶波片控制连接。本实用新型专利技术采用非机械式角度控制技术，具有扫描精度高、调节速度快、体积小、重量轻和抗干扰性强等一系列优点，并能对入射角度控制范围进行放大，在光学相控阵、激光雷达和空间激光通信等诸多领域具有广阔的应用前景。
【技术实现步骤摘要】
本技术涉及光束角度精密控制领域，具体是指一种基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器。
技术介绍
光束扫描技术是在一维直线或平面二维平面的一定范围内利用改变光束角度对扫描域进行光学扫描的过程，广泛应用于光学相控阵、光学成像、光谱分析等领域。光束扫描时控制光束角度偏转可以利用机械结构来控制光源的照射角度，但机械结构造成设备复杂，结构臃肿。现有技术中也有运用光学棱镜折射或散射实现光束照射角度的变化，但光学棱镜安装固定后，散射或折射角度即固定，难以实现角度调节，通常的解决方式仍然是利用机械结构旋转棱镜，这会带来机械传动的不利影响。
技术实现思路
为克服现有光束扫描技术中采用机械结构调解光源照射角度的技术缺陷，本技术公开了一种基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器。本技术所述一种基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器，由液晶驱动电路和至少一组双折射棱镜组，所述双折射棱镜组包括多个双折射棱镜单元，所述多个双折射棱镜单元依次排列在同一直线，所述双折射棱镜单元由液晶波片和双折射棱镜组成，所述双折射棱镜由两块光轴相互垂直的双折射晶体组成，同一双折射棱镜的两块双折射晶体楔角相等，所述液晶驱动电路与各个双折射棱镜单元的液晶波片控制连接，所述楔角为双折射晶体入射面与出射面之间的夹角。优选的，不同双折射棱镜单元的双折射晶体楔角不等。优选的，所述光束扫描角度放大器包括两组双折射棱镜组，这两组双折射棱镜组的双折射棱镜正交放置，所述正交放置为一组相对另一组在垂直纸面方向旋转90度。优选的，所述双折射棱镜由两块直角双折射晶体组成。优选的，所述液晶波片为1/4波片。采用本技术所述的基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器，采用非机械式角度控制技术，具有扫描精度高、调节速度快、体积小、重量轻和抗干扰性强等一系列优点，并能对入射角度控制范围进行放大，在光学相控阵、激光雷达和空间激光通信等诸多领域具有广阔的应用前景。【附图说明】图1为本技术一种【具体实施方式】结构示意图；图2为本技术所述双折射棱镜的折射原理图；图3为光束经过双折射棱镜后的光束分离夹角与双折射棱镜楔角关系曲线；图3中横坐标为双折射棱镜楔角，纵坐标为光束分离夹角，单位均为度；图4为单一维度上利用本技术进行光束角度控制的原理示意图；图5为单一维度上利用本技术进行动态扫描角度放大的原理示意图；图中附图标记名称为:10_液晶波片11-双折射棱镜单元20-双折射棱镜210-第一双折射晶体211-第二双折射晶体30-液晶驱动电路31-导线40-横向角度控制模块41-纵向角度控制模块50-入射光51-第一一级折射光52-第二一级折射光；511-第一二级折射光512-第二二级折射光521-第三二级折射光522-第四二级折射光；5111-第一三级折射光5112-第二三级折射光5211-第三三级折射光5212-第四三级折射光5121-第五三级折射光5122-第六三级折射光5221-第七三级折射光5222-第八三级折射光；60-出射.光。【具体实施方式】下面结合附图，对本技术的【具体实施方式】作进一步的详细说明。本技术所述基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器，由液晶驱动电路和至少一组双折射棱镜组，所述双折射棱镜组包括多个双折射棱镜单元，所述多个双折射棱镜单元依次排列在同一直线，所述双折射棱镜单元由液晶波片和双折射棱镜组成，所述双折射棱镜由两块光轴相互垂直的双折射晶体组成，同一双折射棱镜的两块双折射晶体楔角相等，所述液晶驱动电路与各个双折射棱镜单元的液晶波片控制连接，所述楔角为双折射晶体入射面与出射面之间的夹角，如图2所示，楔角为图2中的α角。如图1所示，双折射棱镜组的多个双折射棱镜单元排列在入射光的入射方向上，每个双折射棱镜单元由液晶波片和双折射棱镜组成，整个双折射棱镜组由多个这样的单元堆置而成，液晶驱动电路30通过导线31连接每一片液晶波片，可以单独调节在每一片液晶波片施加的电压以控制通过液晶波片后的光束偏振态。如图2，给出了双折射棱镜控制角度的基本原理。双折射棱镜由两块双折射晶体210和211组成，楔角均为α，其光轴互相垂直。对于每一入射光束50，通过对液晶波片施加两个不同电压，对光束产生不同的相位延迟，可以控制液晶波片的出射光偏振态平行或垂直于图2所处平面(以下称纸面)。如图2所示，如果偏振态平行于纸面，进入双折射棱镜左半部的第一双折射晶体210时，偏振方向与光轴平行，为e光，进入右半部的第二双折射晶体211时，光束偏振方向与晶体的光轴垂直，为ο光，最终第级折射光51的光路如图2所示。同理，如果入射光束50的偏振态垂直于纸面，进入双折射棱镜左半部的第一双折射晶体210时，偏振方向与晶体光轴垂直，为ο光，进入右半部的的第二双折射晶体211时，光束偏振方向与晶体的光轴平行，为e光，最终第二一级折射光52的光路如图2所示。图2所示的【具体实施方式】中，双折射棱镜由两块直角双折射晶体组成，即顶角为90度，两块棱镜可以拼合成一个矩形立方体，方便安装固定。可见，通过调解液晶波片上施加的电压，可以调节每一双折射棱镜前的液晶波片光束的偏振态，可以使得入射光束经过双折射棱镜单元后按照如图2所示的折射光51或者52中的其中一种前进，从而实现了扫描角度的控制。对于双折射棱镜的折射光当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种基于双折射棱镜的光束扫描角度放大器，其特征在于，包括液晶驱动电路和至少一组双折射棱镜组，所述双折射棱镜组包括多个双折射棱镜单元，所述多个双折射棱镜单元依次排列在同一直线，所述双折射棱镜单元由液晶波片和双折射棱镜组成，所述双折射棱镜由两块光轴相互垂直的双折射晶体组成，同一双折射棱镜的两块双折射晶体楔角相等，所述液晶驱动电路与各个双折射棱镜单元的液晶波片控制连接，所述楔角为双折射晶体入射面与出射面之间的夹角。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：段佳著，赵祥杰，张大勇，骆永全，王海峰，沈志学，黄立贤，储松南，胡奇琪，
申请(专利权)人：中国工程物理研究院流体物理研究所，
类型：新型
国别省市：四川;51
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