CN220650988U - 一种位相可调光混合器 - Google Patents
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Abstract
一种位相可调光混合器，涉及光电相干探测技术领域，包括偏振分光棱镜一、偏振分光棱镜二、偏振分光棱镜三、偏振分光棱镜四、等腰直角棱镜一、等腰直角棱镜二、等腰直角棱镜三、等腰直角棱镜四、1/4波片一、1/2波片一、1/2波片二、1/2波片三、和平行平板一、平行平板二、平行平板三、平行平板四、平行平板五、平行平板六、平行平板七、平行平板八和平行平板九。本申请的有益效果是：1、采用双层光路结构，两束光经过双层光路结构后混合输出四路光，四路光的相对位相为0°，90°，180°和270°。四路光的相对位相可单一调节，彼此互补影响。2、光路结构紧凑利于体积小型化设计。
Description
技术领域
本实用新型涉及光电相干探测技术领域，属于一种位相可调光混合器。
背景技术
相比于传统的空间激光通信系统,空间相干光通信系统有着系统灵敏度强、传输距离远、传输容量大等优势,近些年得到了较多研究与应用。空间光混频器是空间相干光通信系统的核心器件之一,其作用是精确混合信号光与本振光波前,利用光场的干涉叠加为信号光提供能量增益。而现今混频器是利用科斯塔斯锁相环原理实现的，科斯塔斯锁相环要求输出四路相对位相为0°、90°、180°、270°。
中国专利授权公告号为“CN204086698U”，专利名称为“一种基于横向剪切干涉仪的90°光混频器”，该技术方案包括了信号光束和本振光束进行混合，并分解成4束组合光束，它们之间具有相对的0°、90°、180°、270°相对位相，并接受0°、90°、180°、270°相对相移组合光束的接受单元。特殊之处：平衡接收通道包括非对称型横向剪切干涉仪，还包括了设置在合束单元与非对称型横向剪切干涉仪之间用于使信号光束与本振光束路径相同且光程相等的补偿棱镜组。其实现了解决平衡接受器两路光之间的间距难以控制、体积受限和四路输出光程差难以控制的技术问题。但对于实现输出四路相对位相为0°、90°、180°、270°的相对位相，考虑到影响其实现因素：相对位相＝相对光程差x波长分之2Π，加工时棱镜、波片都会产生尺寸误差，会影响相对位相的要求，因此我们要满足相对位相为0°、90°、180°、270°时，应适当调节各路相对位相以达到要求。因此，现有技术中亟需一种新的方案来解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是：棱镜加工时会有误差，进而影响相对位相的偏差，导致不能满足科斯塔斯锁相环原理要求。
针对目前的技术缺点，本实用新型提供了一种位相可调光混合器，包括偏振分光棱镜一、偏振分光棱镜二、偏振分光棱镜三、偏振分光棱镜四、等腰直角棱镜一、等腰直角棱镜二、等腰直角棱镜三、等腰直角棱镜四、1/4波片一、1/2波片一、1/2波片二、1/2波片三、和平行平板一、平行平板二、平行平板三、平行平板四、平行平板五、平行平板六、平行平板七、平行平板八和平行平板九；
偏振分光棱镜一与等腰直角棱镜一的一个直角边粘接；
1/2波片一一端与偏振分光棱镜一及等腰直角棱镜一粘接，另一端与1/4波片一及平行平板九的一端粘接，1/4波片一和平行平板九并列布置；
1/4波片一及平行平板九的另一端与平行平板一、平行平板八、1/2波片二及1/2波片三粘接，平行平板一、平行平板八、1/2波片二和1/2波片三并列布置；
平行平板一、平行平板八、1/2波片二及1/2波片三同时与偏振分光棱镜二一端粘接；
偏振分光棱镜二与等腰直角棱镜二的直角边粘接；
偏振分光棱镜一和等腰直角棱镜一的主平面与偏振分光棱镜二和等腰直角棱镜二的主平面的安置位置互相垂直；
偏振分光棱镜二及等腰直角棱镜二与平行平板七粘接，平行平板七与及等腰直角棱镜二分别位于偏振分光棱镜二相邻的两个侧边；
平行平板七与平行平板二的一端粘接；
平行平板二的另一端与平行平板五及平行平板六粘接，平行平板六与平行平板五上下平行放置；
平行平板五和平行平板六同时与偏振分光棱镜四的一端粘接；
偏振分光棱镜四的主平面和偏振分光棱镜三的主平面放置在同一平面且相对设置；
偏振分光棱镜四与等腰直角棱镜三的一个直角边粘接；
偏振分光棱镜三与等腰直角棱镜四的一个直角边相粘接；
等腰直角棱镜三与等腰直角棱镜四相对设置；
偏振分光棱镜三同时与平行平板三及平行平板四粘接；
平行平板三与平行平板四的上下平行放置；
平行平板三及平行平板四位于偏振分光棱镜三和平行平板七之间；
入射光一射入到偏振分光棱镜一，分成两束光分别为折射光一和折射光二，其中折射光一依次进入1/2波片一、1/4波片一、平行平板一和偏振分光棱镜二后分为中间光一和中间光二；
中间光一经平行平板二和平行平板六进入偏振分光棱镜四；
中间光二经等腰直角棱镜二和等腰直角棱镜四进入偏振分光棱镜三；
折射光二依次进入1/2波片一、1/4波片一、1/2波片二和偏振分光棱镜二后分为两束光中间光三和中间光四；
中间光三经平行平板七、平行平板二和平行平板五进入偏振分光棱镜四；
中间光四经等腰直角棱镜二、等腰直角棱镜四、平行平板四进入偏振分光棱镜三；
入射光二射入到偏振分光棱镜一，分成两束光分别为折射光三和折射光四，其中折射光三依次进入1/2波片一、平行平板九、平行平板八和偏振分光棱镜二后分为中间光五和中间光六；
中间光五经平行平板二和等腰直角棱镜三进入偏振分光棱镜四，并与中间光一混合为输出光三射出；
中间光六经等腰直角棱镜二、平行平板三进入偏振分光棱镜三；并与中间光二混合为输出光一射出；
折射光四依次进入1/2波片一、平行平板九、1/2波片三和偏振分光棱镜二后分为两束光中间光七和中间光八；
中间光七经平行平板七、平行平板二和等腰直角棱镜三进入偏振分光棱镜四，并与中间光三混合为输出光四射出；
中间光八经平行平板七、平行平板四进入偏振分光棱镜三，并与中间光四混合为输出光二射出。
本申请的有益效果是：1、采用双层光路结构，两束光经过双层光路结构后混合输出四路光，四路光的相对位相为0°，90°，180°和270°。四路光的相对位相可单一调节，彼此互补影响。2、光路结构紧凑利于体积小型化设计。
附图说明
图1为本实用新型一种位相可调光混合器的结构示意图。
图2为本实用新型一种位相可调光混合器另一角度的结构示意图。
具体实施方式
一种位相可调光混合器，如图1和图2所示，包括偏振分光棱镜一1、偏振分光棱镜二6、偏振分光棱镜三10、偏振分光棱镜四11、等腰直角棱镜一18、等腰直角棱镜二19、等腰直角棱镜三20、等腰直角棱镜四21、1/4波片一3、1/2波片一2、1/2波片二4、1/2波片三15、和平行平板一5、平行平板二7、平行平板三8、平行平板四9、平行平板五12、平行平板六13、平行平板七14、平行平板八16和平行平板九17；
偏振分光棱镜一1与等腰直角棱镜一18的一个直角边粘接；
1/2波片一2一端与偏振分光棱镜一1及等腰直角棱镜一18粘接，另一端与1/4波片一3及平行平板九17的一端粘接，1/4波片一3和平行平板九17并列布置；
1/4波片一3及平行平板九17的另一端与平行平板一5、平行平板八16、1/2波片二4及1/2波片三15粘接，平行平板一5、平行平板八16、1/2波片二4和1/2波片三15并列布置；
平行平板一5、平行平板八16、1/2波片二4及1/2波片三15同时与偏振分光棱镜二6一端粘接；
偏振分光棱镜二6与等腰直角棱镜二19的直角边粘接；
偏振分光棱镜一1和等腰直角棱镜一18的主平面与偏振分光棱镜二6和等腰直角棱镜二19的主平面的安置位置互相垂直；
偏振分光棱镜二6及等腰直角棱镜二19与平行平板七14粘接，平行平板七14与及等腰直角棱镜二19分别位于偏振分光棱镜二6相邻的两个侧边；
平行平板七14与平行平板二7的一端粘接；
平行平板二7的另一端与平行平板五12及平行平板六13粘接，平行平板六13与平行平板五12上下平行放置；
平行平板五12和平行平板六13同时与偏振分光棱镜四11的一端粘接；
偏振分光棱镜四11的主平面和偏振分光棱镜三10的主平面放置在同一平面且相对设置；
偏振分光棱镜四11与等腰直角棱镜三20的一个直角边粘接；
偏振分光棱镜三10与等腰直角棱镜四21的一个直角边相粘接；
等腰直角棱镜三20与等腰直角棱镜四21相对设置；
偏振分光棱镜三10同时与平行平板三8及平行平板四9粘接；
平行平板三8与平行平板四9的上下平行放置；
平行平板三8及平行平板四9位于偏振分光棱镜三10和平行平板七14之间；
入射光一22射入到偏振分光棱镜一1，分成两束光分别为折射光一221和折射光二222，其中折射光一221依次进入1/2波片一2、1/4波片一3、平行平板一5和偏振分光棱镜二6后分为中间光一221a和中间光二221b；
中间光一221a经平行平板二7和平行平板六13进入偏振分光棱镜四11；
中间光二221b经等腰直角棱镜二19和等腰直角棱镜四21进入偏振分光棱镜三10；
折射光二222依次进入1/2波片一2、1/4波片一3、1/2波片二4和偏振分光棱镜二6后分为两束光中间光三222a和中间光四222b；
中间光三222a经平行平板七14、平行平板二7和平行平板五12进入偏振分光棱镜四11；
中间光四222b经等腰直角棱镜二19、等腰直角棱镜四21、平行平板四9进入偏振分光棱镜三10；
入射光二23射入到偏振分光棱镜一1，分成两束光分别为折射光三231和折射光四232，其中折射光三231依次进入1/2波片一2、平行平板九17、平行平板八16和偏振分光棱镜二6后分为中间光五231a和中间光六231b；
中间光五231a经平行平板二7和等腰直角棱镜三20进入偏振分光棱镜四11，并与中间光一221a混合为输出光三26射出；
中间光六231b经等腰直角棱镜二19、平行平板三8进入偏振分光棱镜三10；并与中间光二221b混合为输出光一24射出；
折射光四232依次进入1/2波片一2、平行平板九17、1/2波片三15和偏振分光棱镜二6后分为两束光中间光七232a和中间光八232b；
中间光七232a经平行平板七14、平行平板二7和等腰直角棱镜三20进入偏振分光棱镜四11，并与中间光三222a混合为输出光四27射出；
中间光八232b经平行平板七14、平行平板四9进入偏振分光棱镜三10，并与中间光四222b混合为输出光二25射出。
最后本实用新型应说明的是：以上实施例是对本实用新型的技术方案做出详细说明，并非仅局限于前述实施例，本领域的普通技术人员应当理解：对前述实施例中特征及参数进行修改或替换，并不脱离前述实施例技术方案的精神和范围。
Claims (1)
1.一种位相可调光混合器，其特征在于：包括偏振分光棱镜一(1)、偏振分光棱镜二(6)、偏振分光棱镜三(10)、偏振分光棱镜四(11)、等腰直角棱镜一(18)、等腰直角棱镜二(19)、等腰直角棱镜三(20)、等腰直角棱镜四(21)、1/4波片一(3)、1/2波片一(2)、1/2波片二(4)、1/2波片三(15)、和平行平板一(5)、平行平板二(7)、平行平板三(8)、平行平板四(9)、平行平板五(12)、平行平板六(13)、平行平板七(14)、平行平板八(16)和平行平板九(17)；
偏振分光棱镜一(1)与等腰直角棱镜一(18)的一个直角边粘接；
1/2波片一(2)一端与偏振分光棱镜一(1)及等腰直角棱镜一(18)粘接，另一端与1/4波片一(3)及平行平板九(17)的一端粘接，1/4波片一(3)和平行平板九(17)并列布置；
1/4波片一(3)及平行平板九(17)的另一端与平行平板一(5)、平行平板八(16)、1/2波片二(4)及1/2波片三(15)粘接，平行平板一(5)、平行平板八(16)、1/2波片二(4)和1/2波片三(15)并列布置；
平行平板一(5)、平行平板八(16)、1/2波片二(4)及1/2波片三(15)同时与偏振分光棱镜二(6)一端粘接；
偏振分光棱镜二(6)与等腰直角棱镜二(19)的直角边粘接；
偏振分光棱镜一(1)和等腰直角棱镜一(18)的主平面与偏振分光棱镜二(6)和等腰直角棱镜二(19)的主平面的安置位置互相垂直；
偏振分光棱镜二(6)及等腰直角棱镜二(19)与平行平板七(14)粘接，平行平板七(14)与及等腰直角棱镜二(19)分别位于偏振分光棱镜二(6)相邻的两个侧边；
平行平板七(14)与平行平板二(7)的一端粘接；
平行平板二(7)的另一端与平行平板五(12)及平行平板六(13)粘接，平行平板六(13)与平行平板五(12)上下平行放置；
平行平板五(12)和平行平板六(13)同时与偏振分光棱镜四(11)的一端粘接；
偏振分光棱镜四(11)的主平面和偏振分光棱镜三(10)的主平面放置在同一平面且相对设置；
偏振分光棱镜四(11)与等腰直角棱镜三(20)的一个直角边粘接；
偏振分光棱镜三(10)与等腰直角棱镜四(21)的一个直角边相粘接；
等腰直角棱镜三(20)与等腰直角棱镜四(21)相对设置；
偏振分光棱镜三(10)同时与平行平板三(8)及平行平板四(9)粘接；
平行平板三(8)与平行平板四(9)的上下平行放置；
平行平板三(8)及平行平板四(9)位于偏振分光棱镜三(10)和平行平板七(14)之间；
入射光一(22)射入到偏振分光棱镜一(1)，分成两束光分别为折射光一(221)和折射光二(222)，其中折射光一(221)依次进入1/2波片一(2)、1/4波片一(3)、平行平板一(5)和偏振分光棱镜二(6)后分为中间光一(221a)和中间光二(221b)；
中间光一(221a)经平行平板二(7)和平行平板六(13)进入偏振分光棱镜四(11)；
中间光二(221b)经等腰直角棱镜二(19)和等腰直角棱镜四(21)进入偏振分光棱镜三(10)；
折射光二(222)依次进入1/2波片一(2)、1/4波片一(3)、1/2波片二(4)和偏振分光棱镜二(6)后分为两束光中间光三(222a)和中间光四(222b)；
中间光三(222a)经平行平板七(14)、平行平板二(7)和平行平板五(12)进入偏振分光棱镜四(11)；
中间光四(222b)经等腰直角棱镜二(19)、等腰直角棱镜四(21)、平行平板四(9)进入偏振分光棱镜三(10)；
入射光二(23)射入到偏振分光棱镜一(1)，分成两束光分别为折射光三(231)和折射光四(232)，其中折射光三(231)依次进入1/2波片一(2)、平行平板九(17)、平行平板八(16)和偏振分光棱镜二(6)后分为中间光五(231a)和中间光六(231b)；
中间光五(231a)经平行平板二(7)和等腰直角棱镜三(20)进入偏振分光棱镜四(11)，并与中间光一(221a)混合为输出光三(26)射出；
中间光六(231b)经等腰直角棱镜二(19)、平行平板三(8)进入偏振分光棱镜三(10)；并与中间光二(221b)混合为输出光一(24)射出；
折射光四(232)依次进入1/2波片一(2)、平行平板九(17)、1/2波片三(15)和偏振分光棱镜二(6)后分为两束光中间光七(232a)和中间光八(232b)；
中间光七(232a)经平行平板七(14)、平行平板二(7)和等腰直角棱镜三(20)进入偏振分光棱镜四(11)，并与中间光三(222a)混合为输出光四(27)射出；
中间光八(232b)经平行平板七(14)、平行平板四(9)进入偏振分光棱镜三(10)，并与中间光四(222b)混合为输出光二(25)射出。
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