一种液晶相控阵大角度光束偏转系统及光束偏转方法技术方案

本发明专利技术公开了一种液晶相控阵大角度光束偏转系统，包括激光器

【技术实现步骤摘要】
一种液晶相控阵大角度光束偏转系统及光束偏转方法


[0001]本专利技术属于光场调控
、
光学相控阵控制
、
自由空间光通信
，特别涉及一种液晶相控阵大角度光束偏转系统，以及利用这种偏转系统进行光束偏转的方法
。

技术介绍

[0002]自由空间激光通信系统迫切需要轻便
、
捷变
、
大角度的波束偏转能力
。
传统的机械式激光控制系统控制速度慢，指向精度低，系统复杂，无法实现任意角度的多波束接入
。
光学相控阵
(OPA)
技术不仅能实现快速
、
敏捷和高精度的光束控制，还能实现任意波束赋形；其次，光学相控阵器件具有体积小，功耗低，重量轻，无转动惯量和易集成的特点，非常适合机载
、
弹载和星载等特殊平台
。
[0003]目前偏转角度小和效率低是限制星对星空间激光通信
、
星对地空间激光通信
、
短程大气空间激光通信和量子通信技术的主要技术瓶颈...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种液晶相控阵大角度光束偏转系统，其特征在于，包括激光器
(1)、
偏振片
(3)、
第一全反射棱镜
(2)、
液晶相控阵
(4)
和第二全反射棱镜
(5)
；第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
结构相同，均包括一个长边透明水平面和多个全反射面，多个全反射面呈锯齿分布，第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
的长边透明水平面平行紧贴液晶相控阵
(3)
的上下两侧；第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
横向错位空间排布，第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
错位一个全反射面，第一全反射棱镜
(2)
的第
i
个棱角最高点和第二全反射棱镜
(5)
的第
i+1
个棱角最低点的连线垂直于两个棱镜的长边透明水平面；偏振片
(3)
位于液晶相控阵
(4)
上侧，与第一全反射棱镜
(2)
的一端相邻；激光器
(1)
位于偏振片
(3)
上方，第二全反射棱镜
(5)
的第一个全反射面位于偏振片
(3)
下方的位置；所述液晶相控阵
(4)
空间上分为多个子孔径工作区域，每个子孔径对应一个或者一对反射面，相邻子孔径的电控相位分布单调性关于中心线互为镜像；激光器
(1)
的出射光束依次经过偏振片
(3)、
液晶相控阵
(4)
后进入第二全反射棱镜，光束在第二全反射棱镜
(5)、
液晶相控阵
(4)
和第一全反射棱镜
(2)
之间来回多次反射之后，从第一全反射棱镜最后一个全反射面出射
。2.
根据权利要求1所述的液晶相控阵大角度光束偏转系统，其特征在于，所述第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
的全反射面采用金属镀膜或介质镀膜；第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
的长边透明水平面均为多层镀膜增透面
。3.
一种液晶相控阵大角度光束偏转方法，采用权利要求1或2所述的液晶相控阵大角度光束偏转系统实现，其特征在于，包括以下步骤：步骤
1、
系统搭建以及校准：按照光路搭建液晶相控阵大角度光束偏转系统，调整第一全反射棱镜
(2)
和第二全反射棱镜
(5)
的俯仰角
、
方位角至两个棱镜两端齐平且处于同一竖直空间内，且两个棱镜的长边透明水平面平行；水平移动第一全反射棱镜
(2)
，使得第一全反射棱镜
(2)
全反射面的棱角最高点
A
和第二全反射棱镜
(5)
全反射面的棱角最低点
B
的连线
AB
垂直于两个棱镜的长边透明水平面；接着发射激光，正入射第二全反射棱镜
(5)
的长边透明水平面，调整第一全反射棱镜
(2)
...

【专利技术属性】
技术研发人员：卓儒盛，汪相如，敖佳伟，贺晓娴，马志远，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：