JP3267650B2 - 2次元フェーズド・アレイ光ビーム指向装置 - Google Patents
2次元フェーズド・アレイ光ビーム指向装置Info
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Description
アリング)システムに関し、特にレーザ・レーダ・シス
テムにおいて用いられる2次元フェーズド・アレイ・ビ
ーム指向装置に関する。
ザ・ビームの迅速な大きな角度のポインティングおよび
走査に対して現在非常に差迫った要求がある。このよう
な要求は、目標の探索、捕捉、追跡および監視のため使
用される敏速な高エネルギ・レーザ・ポインティングお
よびレーザ・レーダを必要とするレーザ兵器の如き軍事
的な用途を含む。また、迅速なプログラム可能なビーム
指向を必要とするレーザ光ショーおよびレーザ光印刷の
如き純粋に商業的な要求もある。更に、光演算およびイ
メージ処理の如き軍事的および商業的な両観点に共通の
多くの領域もあり、これは迅速な光アドレス指定動作を
要求する空間的な光変調装置および光データ記憶装置の
迅速な走査を必要とする。これらのケースの大半におい
て、光学系の有効性能に対する障害はビーム指向の領域
にある。
ム、特に大きな直径の回折が制限された炭酸ガス(CO
2)レーザ・レーダ光の迅速な大角度ポインティングお
よび走査に対する要求を満たすほど充分に進歩していな
い。多くのシステムにおいて、今日では光ビーム指向は
回転する光要素を用いて行われる。このようなシステム
は、典型的には検流計(ガルバノメータ)ミラーおよび
無限焦点望遠鏡からなり、性能は約152mm(6イン
チ)よりやや小さな直径のビーム、各方向において約5
°の視野、および数千の解像セルおよび数万秒程度の開
ループのランダム・アクセス時間における略々1秒のフ
レーム時間に制限される。レーザ・ビームを処理する能
力は、高出力システムに対して、特にレーザ・レーダ・
システムの多くの軍事用途に対して要求される。約1/
2乃至1mの直径程度における比較的大きな視野および
比較的大きな開口が最も重要であり、比較的迅速な走査
時間が多くの用途において要求される。要約すれば、マ
イクロウエーブ・レーダ・システム用として今日広く使
用される回転自在なフェーズド・アレイ・アンテナに対
する差迫った要求が存在する。
が、1987年1月27日発行のJ.−P.Huign
ard等の米国特許第4,639,091号により示唆
されている。このHuignard等の偏向装置は、前
部層としてストライプ電極が配置されるウインドウを持
つ層をなした方形板を含む。ウインドウとストライプ電
極は共に入射赤外線に対して透過性である。この偏向装
置の中間層は、電気光学液晶層を含む。底部層は、液晶
層に隣接する共通電極を有する基板を含む。この共通電
極は、ビーム波長において反射性をもつことが望まし
く、例えば金の膜である。あるいはまた、透過により動
作する偏向装置の場合は、透明な後部板を使用すること
ができる。
アンテナ技術におけるHuignard等およびその他
は、ストライプ電極に加えられるN個の電圧ステップを
含み、これにより調整自在なビーム回折ゲート動作を生
じるように液晶層における屈折率の局部的な変動を生じ
る周期的は階段状波形を示唆している。
・レーダ・システムである。このようなシステムは、直
径が1m程度の大きな光ビームの迅速な機械的でないラ
ンダム・アクセス・ポインティングを提供する光ビーム
指向装置を必要とする。ランダム・アクセス・ポインテ
ィングの要件は、2次元に沿ったビームの偏向を必要と
する。Huignard等は、相互に90°をなす制御
電極を備えた2つの静止偏向器が組立てられることを示
唆することにより、ビームの2次元のX−Y軸偏向の概
念を目的とする。あるいはまた、Huignard等
は、ストライプ電極ではなく個々にアドレス指定可能な
点のマトリックスを用いることを示唆する。
イル、人工衛星、タンク等)における開口領域が高価な
ため、現在あるレーザ・レーダ・トランシーバは、典型
的には、個々のチャンネルに直交する円偏波を用いるこ
とにより送信機と受信機間で1つの出力開口を多重化し
て使用している。従って、現在周知の液晶フェーズド・
アレイの動作が直線偏波を必要とするため、ビームを指
向させるため1つ以上の液晶アレイを使用する際に問題
が生じる。
使用される2次元のフェーズド・アレイ・ビーム指向装
置の提供にある。
ンシーバにおいて使用される2次元の光ビーム指向装置
の提供にある。
た液晶移相要素の直線偏波要件ならびに単一開口レーダ
・システムのトランシーバ・チャンネルの偏波要件を満
たす2次元の光ビーム指向装置の提供にある。
せが開示される。この組合わせは、第1および第2の直
交する直線偏波の光学放射ビーム(光ビーム)に応答し
て第1および第2の実質的に直交する方向にビームを偏
向する第1の偏向手段と、光ビームの直線偏波の方向を
90°だけ変更する手段とを含む。この組合わせは更
に、第1の偏向手段と実質的に同じ第2の偏向手段と、
光ビームの偏波を直線偏波と円偏波の間で変換する手段
とを含む。上記の全ての要素は、共通の光路に沿って先
に述べた状態に配置される。
および第2の偏向手段はそれぞれ、第1の直線偏波の第
1の光ビームに応答してこの第1のビームを第1の実質
的に平坦な面で偏向する第1の光ビーム偏向器と、第1
の直線偏波と直角をなす第2の直線偏波の第2の光ビー
ムに応答して第1の平坦面と略々直角をなす第2の実質
的に平坦な面で第2のビームを偏向する第2の光ビーム
偏向器とを含む。
偏波変更手段が典型的に半波長板である偏波回転子を含
み、この偏波変換手段は4分の1波形板を含み、ビーム
偏向手段の各々は、共通電極を持つ第1のウインドウ
と、電気的に絶縁された並列ストライプ形態の多数の電
極を持つ第2のウインドウと、第1および第2のウイン
ドウ間の液晶分子層と、多数のストライプ電極と共通電
極間で多数の制御信号を個々に結合することにより、液
晶層中の屈折率の選択可能な局部変動を生じる手段とを
含んでいる。
液晶移相要素の直線偏波要件、ならびに単一開口レーザ
・レーダ・システムのトランシーバ・チャンネルの直交
円偏波要件を許容する、2次元の光ビーム指向装置が提
供される。
望ましい実施態様の以降の詳細な記述、頭書の特許請求
の範囲および添付図面から更によく理解されよう。
単一開口レーザ・レーダ・システムにおいて使用される
光学サブシステムに関する。この光学サブシステムは、
各チャンネルの個別の明確な同一性をその偏波に対して
維持しながら、2つの面内で送受されるビームの偏向を
行う。本発明は、各指向軸に対して1つずつ、2つのト
ランシーバ・チャンネルの各直交直線偏波毎に2つず
つ、4つの1次元のビーム偏向装置を使用する。更に、
90°偏波回転子および4分の1波長板がビーム偏向装
置の構成中に含まれ、これら装置およびトランシーバ・
チャンネルの偏波要件を満たす。
ignard等の米国特許に示唆された形式のものでよ
いが、特に参考として本文に引用される本発明と同じ譲
受人に譲渡された1990年10月23日発行のT.
A.Dorschner等の米国特許第4,964,7
01号「光ビームの反射器(Deflector fo
r an Optical Beam)」に開示され記
載された移相要素と似たものである移相要素として液晶
デバイスを使用する。
形式の液晶ビーム指向装置が前記Dorschner等
の米国特許に記載されたビーム指向装置の簡略図である
概略断面図で示される。装置10は、使用される周波数
範囲において光学的に透過性(透明)であるウインドウ
12および14を備えた液晶セルを含む。ウインドウ1
2に対して固定された共通電極16は、導電性でありか
つ光学的に透明である。ウインドウ14に対して固定さ
れたまとめて電極18と呼ばれる電極181、182、1
83、、、は、複数の導電性を有し光学的に透明なスト
ライプを含む。ウインドウ12および14間のスペース
は、いわゆる「ネマチック」相の、例えば長く薄いロッ
ド状の有機物質分子である液晶分子層20で充填されて
いる。
は、層20の境界における液晶分子を適正に整合させる
ためウインドウ12および14の内面上の整合層を使用
することを教示する。液晶セル10が変更可能な位相遅
延装置として適正に機能するように、液晶分子の適当な
整合は入射光の偏波と平行である。また、液晶分子の望
ましい整合がストライプ電極18の長手方向エッジと直
角をなすことが判った。この開示内容の残りについて
は、このような望ましい整合が前提とされ、その結果ス
トライプ電極18の長手方向エッジと直角に整合された
直線偏波を有するビームが加えられる制御電圧に応じて
偏向されることになるが、ストライプ電極18の長手方
向エッジと平行な直線偏波を有するビームは偏向されず
に液晶セル10を通過することになる。
遠赤外線までの範囲の偏波光ビーム22を提供する光源
兼ビーム形成ネットワーク(図示せず)に応答する。本
例では、ビーム22は、9乃至11.5マイクロメータ
(μm)の範囲内、例えば10.6μmである典型的な
波長を持つ赤外線スペクトルに含まれる。一部が光線2
2a〜22cで示される光ビーム22は、光ビーム装置
10のウインドウ14に指向される。光ビーム22は、
ストライプ電極18により形成される面と直角に入射し
てもよく、あるいは望ましくはストライプ電極18によ
り形成される面に対する射影が電極18の長手方向と平
行になるように傾斜して入射してもよい。換言すれば、
ストライプ電極18の長手方向エッジは、光線22a〜
22cの入射面と平行である。
る整合層従って遅延に対して偏波が平行である光の速度
に影響を及ぼすことは、配向が上記の如き整合層により
充分に規定される液晶分子の特性である。このため、図
1の簡素化された事例においては、共通電極16と個々
のストライプ電極18間の制御電圧発生器26からの電
位差の印加の結果、個々のストライプ電極18と共通電
極16間の領域に差電界を生じ、これにより液晶層20
における屈折率の局部的な変動を生じる。理解を容易に
するため、限られた数のストライプ電極18が図1に示
されるが、本発明を実施する実際のビーム指向装置にお
いては、このようなストライプが数千本あり得る。
6aとして略図的に示される光線22a、22b、22
cが入射する電極18に加えられる電位は、出射光24
cに対する最も大きな位相遅れおよび出射光24aに対
する最も小さな位相遅れを生じる如きものである。この
ため、光ビーム偏向装置10から出てくる光ビーム24
の波面17は、入射面から偏向される。もし同じ電位が
全ての電極18に加えられるならば、液晶層20の屈折
率は均一となり、光ビーム24は偏向されない。従っ
て、図1の光ビーム偏向装置10がストライプ電極18
に対して加えられる電位に従って指向する選択的な光ビ
ームを提供することが判る。
イプ電極18に対して制御電圧信号を加えることは、例
えば、M.I.Skolnik監修「RadarHan
dbook」第11章(McGraw−Hill、ニュ
ーヨーク、1970年発行)に教示される如き従来のマ
イクロウエーブ・レーザ光の指向において用いられる方
法と類似している。例示の波形26aに示されるよう
に、スペースにおいて周期的でありかつ最小値と最大値
間の各期間内の電圧段階の連続的進みを有する複数の制
御電圧信号を、多数のストライプ電極18に対して加え
ることができる。しかし、本発明を周期的である複数の
制御電圧信号にのみ限定する意図はない。
ライプ電極18を持つウインドウ14に入射する光ビー
ム22に対して伝送モードで動作するが、前記の文献は
このような構成の多くの変更が可能であることを示唆す
る。このような変更の第1の例として、光ビーム22
は、共通電極16を有するウインドウ12に入射し、ウ
インドウ14から偏向出射してもよい。第2の事例とし
て、共通電極16は、所望の光学波長で反射してもよ
く、光ビーム22がウインドウ14に入射してこれから
偏向出射することになる。第3の事例として、ストライ
プ電極18は反射性で、光ビーム22がウインドウ12
に入射してこれから偏向出射する。(後者の事例では、
さもなければ存在し得る外因的なゲート作用パターンを
最小限に抑えるため電極18間の狭い間隙を最小限にす
ることができる。)別の事例においては、共通電極16
および(または)ストライプ電極18は、液晶層20か
ら離れてその各々のウインドウ12、14の外側に形成
してもよい。最後に、共通電極16およびストライプ電
極18の双方は光学的に透明でよく、また装置10を反
射モードで動作させるように、別の光学的に反射層(図
示せず)をウインドウ12または14のいずれか一方に
対向して装置10に付設することもできる。これらある
いは他の公知の変更例を以下本文に述べる本発明の範囲
に含めるものとする。
る液晶BHD E7と類似する)印加電界と平行に整合
する均質に整合される液晶分子を用いるが、印加電界と
直角に整合する反対の異方性の他の種類の均質液晶があ
る。当業者には、本発明の原理に従うビーム指向装置を
形成するようにこれらの他の種類の液晶を取換えて、ビ
ーム偏波および液晶整合層の適当な修正を行うことは明
らかであろう。
図1に示した形式のものでよいビーム指向デバイス10
aおよび10bを含む2次元光ビーム指向装置が示され
る。90°偏波回転子40がビーム指向デバイス10a
および10b間の光路に配置される。本例では、偏波回
転子40は半波長板として説明され、あるいはツイステ
ッド・ネマチック液晶セルを含むこともできる。
ーム32が垂直ストライプ電極18aを含むデバイス1
0aの表面に直角に、あるいはデバイス10aのこの面
に対して傾斜して指向され、ストライプ電極18aによ
り形成される面に対する射影がストライプ18aの方向
と平行になるようにすることが望ましい。もし光ビーム
32の偏波が整合層と平行であるならば、デバイス10
aは、整合層と平行、即ち垂直ストライプ電極18aと
直角をなす直線方向に沿ってその出力ビームを指向させ
ることになる。
ームは、偏向されないか(ビーム34)、あるいは制御
電圧発生器38から個々の垂直ストライプ電極18aに
加えられる制御電圧に従って、左方(ビーム34a)ま
たは右方(ビーム34b)に偏向される。偏向されない
ビーム34のみを考えると、このビームは偏波が90°
回転されるようにその速い軸が配向された半波長板40
を通過する。このような特定例においては、変換は水平
から垂直の偏波へ行われる次に、ビーム34は、水平ス
トライプ電極18bを含むデバイス10bの面と直角を
なすか、あるいは望ましくはストライプ電極18bによ
り形成される面に対するその射影が電極18bの方向と
平行になるように、デバイス10bのこの面に対して傾
斜するビーム指向デバイス10bに入射する。もしビー
ム34の偏波が整合層と平行であるならば、デバイス1
0bはその出力ビームを整合層に対して平行である、即
ち水平ストライプ電極18bと直角をなす直線方向に沿
って偏向させることになる。
ームは、偏向されないか(ビーム36)、あるいは制御
電圧発生器38から個々の水平ストライプ電極18bに
対して印加される制御電圧に従って上方へ(ビーム36
a)、あるいは下方へ(ビーム36b)偏向させられ
る。
レーザ光トランシーバ・システムにおいて使用される2
次元光ビーム指向を提供する光学的デバイスの構成を示
している。図3の事例の光ビーム指向装置は、図1の典
型的には半波長板40および4分の1波長板42を含む
90°偏波回転子における装置10として示した形式の
ものでよい4個の1次元液晶ビーム指向デバイス10
c、10d、10eおよび10fを含む。これら6個の
光学的要素は、図示の如く1つの光路長に沿って配置さ
れる。本例は、全ての光学的要素10c〜10f、40
および42を透過型として示し、この場合、これら全て
の要素に共通の1つの光路長は実質的に直線状の線であ
る。あるいはまた、1つ以上の光学的要素10c〜10
f、40および42を反射型としてもよく、この場合
は、これら全ての要素に共通に単一光路長は複数の個々
の線分となる。
素でも1つのラミネート内で接合することができる。全
透過型要素の場合は、6個全ての光学的要素を1つの構
造内に一緒に挟持することもできる。
するため、図3はビームがビーム指向装置50の各光学
的要素を通過する前および後にチャンネルの送受双方に
対するビームの偏波の表示を含む。図3の簡素化した図
示においては、ボアサイト上のビームのみが光学系全体
に継続するように示されることが判るであろう。ビーム
の偏向が生じるこれら要素においては、短くした偏向ビ
ーム図が示される。
察すると、視準化(コリメート)された水平方向偏波レ
ーザ・ビーム44が伝送X軸ビーム指向装置10cに入
射し、その上の複数のストライプ電極18cに印加され
る制御電圧に従って、水平方向に偏向することができ
る。ストライプ電極18dがこの点においてビーム44
の偏波に対して平行(液晶の整合は入力偏波に対して直
角)に配向されるため、伝送ビーム44は、受信Y軸ビ
ーム指向装置10dを通過する。
過してその偏波が90°回転する。ビーム44は伝送Y
軸ビーム指向装置10eに入射し、複数のストライプ電
極18eに印加される制御電圧に従って垂直方向に偏向
することができる。ストライプ電極18fがこの点でビ
ーム44の偏波に対して平行に配向されるため、伝送ビ
ーム44は、受信X軸ビーム指向装置10fを偏向され
ずに通過する。
42を通過し、これが目標に当たる前に偏波を直線偏波
から円偏波へ変換する。
ば、(円偏波された放射ビーム44とは反対方向の)円
偏波された受信ビーム46が目標から反射されて4分の
1波長板42を通過し、これがその偏波を直線に変換す
る。次にビーム46は受信X軸ビーム指向装置10fに
入射し、複数のストライプ電極18fに印加される制御
電圧に従って水平方向に偏向することができる。ストラ
イプ電極18eがこの点においてビーム46の偏波と平
行に配向されるため、受信ビーム46は、伝送Y軸ビー
ム指向装置10eを偏向されずに通過する。
し、これがその偏波を90°だけ回転する。ビーム46
は受信Y軸ビーム指向装置10dに入射し、複数のスト
ライプ電極18dに印加される制御電圧に従って垂直方
向に偏向することができる。ストライプ電極18cがこ
の点においてビーム46の偏波と平行に配向されるた
め、受信ビーム46は、伝送X軸ビーム指向装置10c
を偏向されずに通過する。
整合がストライプ電極18の長手方向エッジに対して平
行である液晶ビーム指向装置10(図1参照)を動作さ
せることが可能であることが認識されよう。この場合
は、直線偏波がストライプ電極18の長手方向エッジと
整合されたビームは、印加される制御電圧に応答して偏
向されるが、直線偏波がストライプ電極18の長手方向
エッジに対して直角であるビームは液晶セル10を偏向
されずに通過することになる。次に図3において、本例
では半波長板40が不要であることが判るであろう。伝
送X軸偏向装置10cおよび受信Y軸偏向装置10d
は、例示としてそのストライプ電極18c、18dに対
して直角の液晶整合層を有するが、伝送Y軸偏向装置1
0eおよび受信X軸偏向装置10fはその各々のストラ
イプ電極18e、18fと平行な液晶整合層を有する。
図3の伝送チャンネル・ビーム44における偏波は、ど
こでも水平方向であり、受信チャンネル・ビーム46の
偏波はどこでも垂直方向である。本システムは、他の点
では先に述べたように動作する。
口光学系のトランシーバ・チャンネルにおいて使用され
る2次元のビーム指向装置の要件を満たす。伝送ビーム
44はX−Y軸方向に偏向され、その直線偏波は円偏波
へ変換される。ビーム指向装置50はまた、(伝送ビー
ム44の反対方向の)円偏波された受信ビーム46にも
応答して、X−Y軸の指向を行って入力伝送ビーム44
と直角方向に関連する直線偏波ビーム46を出力する。
後のビーム指向装置10eにおける伝送ビーム44の入
射の如き直角でないビームの入射の場合、あるいはビー
ム指向装置10fからの偏向後のビーム指向装置10d
に対する受信ビーム46の入射の場合は、後者の装置1
0eおよび10dから偏向されたビームの軌跡はそれぞ
れやや円弧面となり、円弧の曲率は入射ビームの法線か
らの偏りの程度の関数であることが判るであろう。この
ため、非直角ビームの入射の場合は、偏向の「面」は正
確には平坦面ではなく、やや湾曲した面となる。このよ
うな非直線性の故に生じる走査の歪みは、制御電圧発生
器において補償することができる。
置50を用いるレーザ・レーダ・システムの一部の要素
および相互接続を示すブロック図が示される。図示され
たレーダ・システムは、電磁エネルギ・ビームを生じる
レーザ60を含み、このビームが干渉計62を介して伝
送される。レーザ60は、要求される用途の要件、本例
では赤外線レンジにおける選択された波長要件を満たす
公知の形式のレーザを含み、望ましい形式は10.6μ
mの遷移と対応する公称動作周波数で回折限度ビームを
生じるCO2レーザである。生成されたレーザ・ビーム
の一部は、干渉計62により反射され、局部発振ビーム
として使用される。視野内に存在する目標により逆反射
される伝送ビームの一部はホモダイン検出器64へ送ら
れる。検出器64を用いて、反射信号を瞬時伝送ビーム
の一部から得られる局部発振信号と混合即ちホモダイン
処理する。レーザ60がCO2レーザを含む事例におい
ては、検出器64はテルル化水銀カドミウム(HgCd
Te)光起電力検出器でよい。検出器64の出力はホモ
ダイン処理された信号であり、これは受信機(図示せ
ず)により処理されてうなり周波数信号を除去して増幅
することにより目標の距離および速度をドップラ周波数
シフトを介して検出する。
リッタ70を介して伝送され、このスプリッタで一部が
局部発振ビームとして使用されるように反射される。こ
のビームの伝送部分はブルースタ角偏波器72を経てビ
ーム指向装置50へ送られて伝送ビーム44のX−Y軸
指向を行い、例えば平行即ちp−偏波ビームの偏波を例
えば左円偏波へ変化させる。X−Y軸指向された左円偏
波ビーム44は、視野内の目標へ送られる。目標からの
反射と同時に、反射ビーム46の偏波は主として例えば
右円偏波へ変化させられる。次に反射ビーム46は、ビ
ーム指向装置50により干渉計62へX−Y軸指向さ
れ、この指向装置もまたその4分の1波長板42を透過
することにより右円偏波からの例示のビーム偏波を直線
偏波へ変化させる。ビーム指向装置50から出てくるビ
ーム46の直線偏波は、ブルースタ角偏波器72におけ
るビームの入射面と直角をなし、ビームはs−偏波され
ると言う。受信されたs−偏波ビームは、次にブルース
タ角偏波器72の面74によりビーム結合器76に向け
て反射され、ここでビームは面78から検出器64に対
して反射される。
されたビームの一部、即ち局部発振ビームは、鏡面82
により2分の1波長板84を通るように指向され、この
波長板は目標が反射した戻りビームのs−偏波と一致す
るようにp−偏波された基準ビームの偏波面を回転させ
るため使用される。偏波補正された局部発振ビームは、
次にビーム結合器76により戻りビームと合成され、光
学的に合成されたビームはレンズ(図示せず)により検
出器64の感光面86に対して収束することができる。
に偏波される故に、一方のチャンネルの指向要素は他方
のチャンネルに対して中立関係になければならないこと
が判るであろう。このため、2つのチャンネルの独立的
な指向が可能となり、従って、例えば遅れ角を補償する
ことができる。
して記載したが、本発明の実施において種々の逸脱が可
能であることが認識されよう。本発明の範囲は、本文に
開示された特定構造に限定する意図はなく、頭書の特許
請求の範囲に照らして考えるべきである。
向器を示す概略断面図である。
ム指向装置を示す図である。
ネル偏波要件を許容する2次元ビーム指向装置を示す図
である。
システムを示すブロック図である。
タ) 12 ウインドウ 14 ウインドウ 16 共通電極 17 波面 18 ストライプ電極 20 液晶分子層 22 偏波光ビーム(22a〜22c 光線) 24 光ビーム(24a、24c 出射光) 26 制御電圧発生器 38 制御電圧発生器 40 90°偏波回転子(半波長板) 42 4分の1波長板 50 ビーム指向装置 52 送受信X−Y軸制御電圧発生器 60 レーザ 62 干渉計 64 ホモダイン検出器 70 ビーム・スプリッタ 72 ブルースタ角偏波器 76 ビーム結合器 82 鏡面 84 2分の1波長板 86 感光面
Claims (18)
- 【請求項1】 第1および第2の直交する直線偏波のコ
ヒーレント光学放射ビームに応答して、該ビームを第1
および第2の実質的に直交する方向に偏向させる第1の
偏向手段と、 コヒーレント光学放射ビームの直線偏波を90°だけ変
更する手段と、 前記第1の偏向手段と実質的に同一の第2の偏向手段
と、 コヒーレント光学放射ビームの偏波を直線偏波と円偏波
との間で変換する手段とを設け、 前記手段の全てが共通の光路に沿って記述された順序で
配置される、組合わせ。 - 【請求項2】 前記第1および第2の偏向手段がそれぞ
れ、 第1の直線偏波の第1コヒーレント光学放射ビームに応
答して、前記第1のビームを第1の実質的な平面に偏向
させる第1の光ビーム偏向器と、 前記第1の直線偏波と直交する第2の直線偏波の第2コ
ヒーレント光学放射ビームに応答して、該第2の光ビー
ムを前記第1の平面と実質的に直交する実質的な平面に
偏向させる第2の光ビーム偏向器とを含む請求項1記載
の組合わせ。 - 【請求項3】 前記変更手段が90°偏波回転子を含む
請求項1記載の組合わせ。 - 【請求項4】 前記偏波回転子が半波長板を含む請求項
3記載の組合わせ。 - 【請求項5】 前記変換手段が4分の1波長板を含む請
求項1記載の組合わせ。 - 【請求項6】 前記光学ビーム偏向器の各々が、 共通電極を有する第1のウインドウと、電気的に分離さ
れた平行なストライプ形態の複数の電極を有する第2の
ウインドウと、該第1および第2のウインドウ間の液晶
分子層とを含む液晶セル要素と、 前記複数のストライプ電極と前記共通電極間で複数の制
御信号を個々に結合することにより、前記液晶層におけ
る屈折率の選択可能な局部的変化を生じさせる手段とを
含む請求項2記載の組合わせ。 - 【請求項7】 前記共通電極が、前記光ビームの波長を
有する光に対して実質的に透過性である請求項6記載の
組合わせ。 - 【請求項8】 前記複数のストライプ電極が前記光ビー
ムの波長を有する光に対して実質的に透過性である請求
項6記載の組合わせ。 - 【請求項9】 第1の直線偏波の第1のコヒーレント光
学放射ビームに応答して、該第1のビームを第1の実質
的な平面に偏向させる第1の光学ビーム偏向器と、 前記第1の直線偏波と直交する第2の直線偏波の第2の
コヒーレント光学放射ビームに応答して、前記第1の平
面と実質的に直交する第2の実質的な平面に前記第2の
ビームを偏向させる第2の光学ビーム偏向器と、 コヒーレント光学放射ビームの直線偏波を90°だけ変
更する手段と、 前記第2の直線偏波の第3のコヒーレント光学放射ビー
ムに応答して、前記第2の実質的な平面に前記第3のビ
ームを偏向させる第3の光学ビーム偏向器と、 前記第1の直線偏波の第4のコヒーレント光学放射ビー
ムに応答して、該第4のビームを前記第1の実質的な平
面に偏向させる第4の光学ビーム偏向器と、 直線偏波と円偏波間でコヒーレント光学放射ビームの偏
波を変換する手段とを設け、 前記要素の全てが共通の光路に沿って指定された順序に
配置される、組合わせ。 - 【請求項10】 前記変更手段が90°偏波回転子を含
む請求項9記載の組合わせ。 - 【請求項11】 前記偏波回転子が半波長板を含む請求
項10記載の組合わせ。 - 【請求項12】 前記変換手段が4分の1波長板を含む
請求項9記載の組合わせ。 - 【請求項13】 前記光学ビーム偏向器の各々が、 共通電極を有する第1のウインドウと、電気的に分離さ
れた平行なストライプ形態の複数の電極を有する第2の
ウインドウと、該第1および第2のウインドウ間の液晶
分子層とを含む液晶セル要素と、 前記複数のストライプ電極と前記共通電極間で複数の制
御信号を個々に結合することにより、前記液晶層におけ
る屈折率の選択可能な局部的変化を生じさせる手段とを
含む請求項9記載の組合わせ。 - 【請求項14】 前記共通電極が、前記光学ビームの波
長を有する光に対して実質的に透過性である請求項13
記載の組合わせ。 - 【請求項15】 前記複数のストライプ電極が前記光学
ビームの波長を有する光に対して実質的に透過性である
請求項13記載の組合わせ。 - 【請求項16】 第1の円偏波を有する光学エネルギ・
ビームが目標に向けて送信され、前記第1の円偏波と直
交関係にある第2の円偏波を有する前記ビームの目標反
射部分が光学レーダ・システムに対して戻される光学レ
ーダ・システムにおいて、前記目標に対して前記送信さ
れるビームを指向させ、前記目標反射部分を前記システ
ムに対して指向させる装置であって、 第1および第2の直交関係にある直線偏波のコヒーレン
ト光学放射ビームに応答して、該ビームを第1および第
2の実質的に直交する方向に偏向させる第1の偏向手段
と、 コヒーレント光学放射ビームの直線偏波を90°だけ変
更する手段と、 前記第1の偏向手段と実質的に同一の第2の偏向手段
と、 コヒーレント光学放射ビームの偏波を直線偏波と円偏波
との間で変換する手段とを設け、 前記手段の全てが共通の光路に沿って記述された順序で
配置される、装置。 - 【請求項17】 前記第1および第2の偏向手段がそれ
ぞれ、 第1の直線偏波の第1のコヒーレント光学放射ビームに
応答して、該第1のビームを第1の実質的な平面に偏向
させる第1の光学ビーム偏向器と、 前記第1の直線偏波と直交する第2の直線偏波の第2の
コヒーレント光学放射ビームに応答して、前記第1の平
面と実質的に直交する第2の実質的な平面に前記第2の
ビームを偏向させる第2の光学ビーム偏向器とを含む請
求項16記載の装置。 - 【請求項18】 前記光学ビーム偏向器の各々が、 共通電極を有する第1のウインドウと、電気的に分離さ
れた平行なストライプ形態の複数の電極を有する第2の
ウインドウと、該第1および第2のウインドウ間の液晶
分子層とを含む液晶セル要素と、 前記複数のストライプ電極と前記共通電極間で複数の制
御信号を個々に結合することにより、前記液晶層におけ
る屈折率の選択可能な局部的変化を生じさせる手段とを
含む請求項17記載の装置。
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