光柵空間光學(xué)橋接器研究.pdf

1、最近20年，空間光通信取得了快速發(fā)展，但還存在接收靈敏度不高、中繼距離短、通信容量小等缺點(diǎn)。為發(fā)展高碼率、輕量化的新一代空間光通信終端，具有高接收靈敏度的相干光通信系統(tǒng)成為空間通信的重要研究方向。在空間相干光通信系統(tǒng)中，光學(xué)橋接器將信號(hào)激光和本振激光進(jìn)行鏈接，并使之產(chǎn)生所需要的相移，是主要的器件之一，光學(xué)橋接器的性能對(duì)相干通信系統(tǒng)的接收性能有著重要影響。
　　 本文主要研究利用光柵作為主要器件來(lái)設(shè)計(jì)可用于相干光探測(cè)系統(tǒng)的新型空間

2、光學(xué)橋接器。隨著光柵制作技術(shù)的不斷進(jìn)步，光柵的種類日益繁多，充分利用不同光柵的衍射特性可實(shí)現(xiàn)不同結(jié)構(gòu)的空間光學(xué)橋接器。該空間光橋接器具有體積小、重量輕、易于小型集成和易于相位實(shí)現(xiàn)等優(yōu)點(diǎn)，在激光相干通信和激光雷達(dá)領(lǐng)域有著重要的潛在應(yīng)用。
　　 本論文主要包括以下幾方面的內(nèi)容：
　　 1、光柵的種類及特性的簡(jiǎn)介
　　 根據(jù)不同的方式對(duì)光柵進(jìn)行分類、總結(jié)，然后對(duì)光柵的主要特性進(jìn)行簡(jiǎn)要說明。
　　 2、研究波片對(duì)

3、偏振分光光束振幅和相位的調(diào)制
　　 本文是利用波片的特性結(jié)合光柵特性來(lái)實(shí)現(xiàn)光學(xué)橋接器的相位功能，研究了不同偏振態(tài)的光波通過波片和偏振分束器后的變化情況，數(shù)值分析了其振幅和相位的變化特性及變化規(guī)律，為光柵空間光橋接器的設(shè)計(jì)提供參考。
　　 3、差動(dòng)光柵空間光橋接器研究
　　 綜合利用光柵的衍射和相移產(chǎn)生特性，提出了一種差動(dòng)光柵空間光學(xué)橋接器方案。方案中，光柵周期的差動(dòng)結(jié)構(gòu)在實(shí)現(xiàn)衍射光束分束和合束的同時(shí)產(chǎn)生一定的相位

4、輸出，單片光柵可實(shí)現(xiàn)2×2的90°和180°的空間光橋接器，結(jié)合偏振分束器可實(shí)現(xiàn)2×4的90°空間光橋接器。綜合分析對(duì)橋接器進(jìn)行了合理設(shè)計(jì)。
　　 4、亞波長(zhǎng)光柵空間光橋接器研究
　　 基于連續(xù)亞波長(zhǎng)光柵的偏振特性和衍射特性，提出另一個(gè)新的自由空間傳播型的光學(xué)橋接器方案。此方案利用連續(xù)亞波長(zhǎng)偏振光柵的偏振特性和衍射特性來(lái)實(shí)現(xiàn)光束的分束、合束，然后通過旋轉(zhuǎn)二分之一波片來(lái)調(diào)節(jié)偏振分束器的快軸與入射圓偏振光的x方向的夾角來(lái)實(shí)現(xiàn)