CN107561649B - 基于液晶空间光调制器的光波分复用系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种基于液晶空间光调制器的光波分复用系统，其特征在于：液晶空间光调制器将三束已经调制过的入射平行光汇聚在透镜的焦点上，光经过透镜后变为平行光，实现在一个信道中传播带有信息的三束光，完成了光波分复用，这种光波分复用方式具有结构简单、调整灵活等特点，将会促进光波分复用技术的快速发展，为大容量信息传输奠定基础。
Description
技术领域
本发明涉及一种基于液晶空间光调制器的光波分复用系统，属于空间光通信领域。
技术背景
激光通信系统以激光作为信息载体，激光的高度相干性和空间定向性，决定了空间激光通信与RF通信相比在许多方面优势明显：抗干扰能力强、安全性好、设备体积小、重量轻、频谱不受管制、功耗低、系统机动性强、造价低、透明传输协议等，因此，具有广泛的应用前景。空间光波分复用技术可显著的提高光通信系统的带宽，是未来提高光通信系统容量的有效方式之一。目前，基于光纤方式的光波分复用技术成熟，已经可实现多路光波分复用，而空间方式的光波分复用方式还不是很成熟，常用的方法是通过光分离元件搭建或光栅方式实现，光波分复用效果不是很好。本发明提供的应用液晶空间光调制器的光场调控原理，可将多束、不同方向入射的平行光汇聚在一个点处，在经过透镜后变为平行光束，实现将多束光在同一个信道中传输，完成波分复用的方法，目前还没有报道。由于具有体积小、低功耗、可编程控制等多方面优点，基于液晶空间光调制器的光波分复用技术具有广泛的应用前景。在实际使用的过程中需要从液晶的损伤阈值、衍射效率等方面综合考虑，才能保证完成正常的波分复用功能。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于液晶空间光调制器的光波分复用系统。应用液晶空间光调制器的光场调控原理，可将多束、不同方向入射的平行光汇聚在一个点处，在经过透镜后变为平行光束，实现将多束光在同一个信道中传输，实现光波分复用。该发明有体积小、低功耗、可编程控制等多方面优点，具有广泛的应用前景。
本发明提供的技术方案是这样实现的：一种基于液晶空间光调制器的光波分复用系统，由控制器、液晶空间光调制器、第一激光器、第一调制器、第二激光器、第二调制器、第三激光器、第四调制器、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜构成；其特征在于：控制器与液晶空间光调制器通过线缆相连；第一激光器与第一调制器通过线缆相连；第二激光器与第二调制器通过线缆相连；第三激光器与第四调制器通过线缆相连。第一激光器发出激光的照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对激光进行调制，出射激光汇聚在透镜的焦点处，经过透镜后变为为平行光；第二激光器发出激光的照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对进行激光的调制，出射激光汇聚在透镜的焦点处，经过透镜后变为为平行光；第三激光器发出激光的照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对激光进行调制，出射激光汇聚在透镜的焦点处，经过透镜后变为为平行光。
其具体步骤如下：
（1）控制器，液晶空间光调制器，第一激光器，第一调制器，第二激光器，第二调制器，第三激光器，第四调制器，分别通电自检，进入工作状态；
（2）控制器发出控制指令，该指令将液晶空间光调制器的表面平均分成区域A，区域B，区域C三个部分；
（3）第一调制器将信息传递给第一激光器；第一激光器安置在第一透镜的焦点处；第一激光器发出的线偏振光经过第一透镜后照射到区域A上，液晶空间光调制器对区域A上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第一调制器的信息；
（4）第二调制器将信息传递给第二激光器；第二激光器安置在第二透镜的焦点处；第二激光器发出的线偏振光经过第二透镜后照射到区域B上，液晶空间光调制器对区域B上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第二调制器的信息；
（5）第三调制器将信息传递给第三激光器；第三激光器安置在第三透镜的焦点处；第二激光器发出的线偏振光经过第二透镜后照射到区域C上，液晶空间光调制器对区域C上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第三调制器的信息。
通过以上步骤可实现三束光在同一信道中传输，实现了光波分复用。
本发明的积极效果是能够完成空间方式的光波分复用，利用液晶空间光调制器的光场调控原理，可将多束、不同方向入射的平行光汇聚在一个点处，在经过透镜后变为平行光束，实现将多束光在同一个信道中传输。基于液晶空间光调制器的光波分复用技术具有体积小、低功耗、可编程控制等多方面优点，具有广泛的应用前景。
附图说明
图1为本发明系统及方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明做进一步的描述：
液晶空间光调制器：选用型号为HDSLM64RA的纯相位液晶调制器；第一激光器：选用1550nm波段激光器；第二激光器：选用1530nm波段激光器；第三激光器：选用1510nm波段激光器；调制器：选用电光系列调制器。
实施例1
将控制器1、液晶空间光调制器2、第一激光器3、第一调制器4、第二激光器5、第二调制器6、第三激光器7、第四调制器8、第一透镜9、第二透镜10、第三透镜11、第四透镜12按说明书附图1方式安置。
控制器1与液晶空间光调制器2通过线缆相连；第一激光器3与第一调制器4通过线缆相连；第二激光器5与第二调制器6通过线缆相连；第三激光器7与第四调制器8通过线缆相连。
实施步骤如下：
（1）控制器1，液晶空间光调制器2，第一激光器3，第一调制器4，第二激光器5，第二调制器6，第三激光器7，第四调制器8，分别通电自检，进入工作状态；
（2）控制器1发出控制指令，该指令将液晶空间光调制器2的表面平均分成区域A，区域B，区域C三个部分；
（3）第一调制器4将信息传递给第一激光器3；第一激光器3安置在第一透镜9的焦点处；第一激光器3发出的线偏振光经过第一透镜9后照射到区域A上，液晶空间光调制器2对区域A上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜12的焦点处，再经过第四透镜12后变为平行光束，此平行光束带有第一调制器4的信息；
（4）第二调制器6将信息传递给第二激光器5；第二激光器5安置在第二透镜10的焦点处；第二激光器5发出的线偏振光经过第二透镜10后照射到区域B上，液晶空间光调制器2对区域B上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜12的焦点处，再经过第四透镜12后变为平行光束，此平行光束带有第二调制器6的信息；
（5）第三调制器8将信息传递给第三激光器7；第三激光器7安置在第三透镜10的焦点处；第二激光器5发出的线偏振光经过第二透镜11后照射到区域C上，液晶空间光调制器2对区域C上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜12的焦点处，再经过第四透镜12后变为平行光束，此平行光束带有第三调制器8的信息。
通过以上步骤可实现三束光在同一信道中传输，使信道容量提高3倍，实现了光波分复用。
Claims (1)
1.一种基于液晶空间光调制器的光波分复用系统，由控制器、液晶空间光调制器、第一
激光器、第一调制器、第二激光器、第二调制器、第三激光器、第三调制器、第一透镜、第二透镜、第三透镜、第四透镜构成；其特征在于：控制器与液晶空间光调制器通过线缆相连；第一激光器与第一调制器通过线缆相连；第二激光器与第二调制器通过线缆相连；第三激光器与第三调制器通过线缆相连；
第一激光器发出的激光照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对激光进行调制，出射激光汇聚在第四透镜的焦点处，经过第四透镜后变为平行光；第二激光器发出的激光照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对激光进行调制，出射激光汇聚在第四透镜的焦点处，经过第四透镜后变为平行光；第三激光器发出的激光照射到液晶空间光调制器上，液晶空间光调制器对激光进行调制，出射激光汇聚在第四透镜的焦点处，经过第四透镜后变为平行光；
利用液晶空间光调制器的光场调控原理，可将多束、不同方向入射的平行光汇聚在一个点处，在经过透镜后变为平行光束，实现将多束光在同一个信道中传输，完成波分复用的方法，其具体步骤如下：
（1）控制器，液晶空间光调制器，第一激光器，第一调制器，第二激光器，第二调制器，第三激光器，第三调制器，分别通电自检，进入工作状态；
（2）控制器发出控制指令，该指令将液晶空间光调制器的表面平均分成区域A，区域B，区域C三个部分；
（3）第一调制器将信息传递给第一激光器；第一激光器安置在第一透镜的焦点处；第一激光器发出的线偏振光经过第一透镜后照射到区域A上，液晶空间光调制器对区域A上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第一调制器的信息；
（4）第二调制器将信息传递给第二激光器；第二激光器安置在第二透镜的焦点处；第二激光器发出的线偏振光经过第二透镜后照射到区域B上，液晶空间光调制器对区域B上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第二调制器的信息；
（5）第三调制器将信息传递给第三激光器；第三激光器安置在第三透镜的焦点处；第二激光器发出的线偏振光经过第二透镜后照射到区域C上，液晶空间光调制器对区域C上的线偏振光进行相位调控，使出射的线偏振光汇聚在第四透镜的焦点处，再经过第四透镜后变为平行光束，此平行光束带有第三调制器的信息；
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