专利名称：四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器的制作方法
技术领域：
本发明涉及相干探测领域，具体是一种四路平衡接收相位独立控制空间光桥接 器。
背景技术：
相干探测光通信系统和传统的直接检测光通信系统相比具有接收灵敏度高，调制 方式多样等优点成为发展大容量、高码率以及小型轻量化光通信终端的重要技术手段之 一。其中光学桥接器将信号激光和本振激光链接到光电接收机，是相干光接收系统中的关 键器件，其性能在很大程度上影响着相干通信系统的接收性能。现有技术中发展的2X4 的90度光学桥接器不论是针对光纤通信系统发展的光纤和波导型的光学桥接器，还是针 对空间通信应用发展的自由空间光学桥接器，都只能实现四路中的每两路进行平衡接收而 不能实现四路中每路的平衡接收，并且有的空间光桥接器还不能实现相位的自我补偿和控 制。由于平衡接收可很好的抑制噪声，降低对后续处理电路的要求，在相干探测系统中有 重要应用。现有的自由空间光桥接中，在先技术[l]， [2](参见文献1 :Walter R. leeb. Realization of 90 ° and 180 ° Hybrids forOptical Frequencies[C]. AEt), Band 37[1983]，Heft 5/6:203-206.文献2 :R. Garreis，C. Zeiss, 〃 90° optical hybrid for coherent receivers, 〃 Proc. SPIE， Vol. 1522， pp. 210-219， 1991.)提出了采用波片结合 偏振分束器或者非偏振分束器实现90度和180度相移的2X2空间光桥接器方案，文献[2] 则在此基础上提出了 2X4的90度相移的实现方案。在先技术[3] ， [4] ， [5] ， [6] ， [7](参 见文献3 :刘立人，刘德安，闫爱民，栾竹，王利娟，孙建锋，钟向红，电控相移空间光桥接器， 发明专利，公告号100383572，同名实用新型专利公告号200959599 ;文献4 :刘立人，闰
爱民，栾竹，刘德安，孙建锋，王利娟，钟向红，双折射自由空间光桥接器，发明专利，公告号
100383571，同名实用新型专利公告号2899300，文献5 :万玲玉，刘立人，孙建锋，周煜，职亚 楠，许楠，闫爱民，相位可控双折射空间光桥接器，发明专利，申请号200910051608.6 ;文 献6 :万玲玉，刘立人，职亚楠，周煜，孙建锋，许楠，闫爱民，偏振分束双折射空间光桥接器， 发明专利，申请号200910051610.3 ;文献7 :职亚楠，周煜，万玲玉，闫爱民，孙建锋，刘立 人，许楠，王利娟，电控相移晶体双折射空间光桥接器，发明专利，申请号200910050593. 1) 综合利用晶体的双折射效应和电光效应提出了另外的几种2X4的90度空间光桥接器方 案。先技术[8]， [9](参见文献8:万玲玉，张卫平，苏世达，谷巍，班卫华，精密光栅调整空 间光桥接器，申请号200910113988. 1 ;文献9 :万玲玉，班卫华，谷巍，苏世达，差动光栅空 间光桥接器，申请号200910114008. X)则提出了利用光栅组建空间光桥接器的方案，但以 上所有的2X4的90度空间光桥接器都只能将四路中的每两路进行平衡接收，不能将四路 中的每一路再分进行平衡接收。另外，在先技术49还具有不能进行相位调整的缺点。
发明内容
本发明的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，本发明具有光程自补偿，四路平衡接收，相位单独可控等优点。适用于自
由空间传输的相干光探测系统。 本发明的技术解决方案如下 本发明采用不同组合的双折射晶体平板分别对信号光和本振光进行分光合成，对 其中的合成光束用的双折射光学平板加上电场，通过控制所加的电压值进行相位控制，检 偏元件则将双折射光学平板合成后输出的偏振态相互垂直的四路混合光束分别再分成八 路偏振态相同的混合光，这样四路输出的每一路都可以再分进行平衡接收，以降低噪声，改 善接收性能。实际应用中还可采用增加波片的方法来降低所需电压。具体技术方案如下
—种四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，特点在于其构成包括主件和附 件 所述的主件包括第一双折射光学平板和第二双折射光学平板的光轴相反，并立 叠在一起形成第一叠块，第三双折射光学平板和第四双折射光学平板的光轴相同，并立叠 在一起形成第二叠块，第五双折射光学平板、第六双折射光学平板、第七双折射光学平板和 第八双折射光学平板平行叠在一起形成第三叠块，沿光线的行进方向依次是所述的第一叠 块、第二叠块和第三叠块，所述的第五双折射光学平板上下平面镀有电极，所述的第六双折 射光学平板上下平面镀有电极、所述的第七双折射光学平板上下平面镀有电极、所述的第 八双折射光学平板上下平面镀有电极，以便沿垂直光线入射方向施加电场，第一检偏元件 位于第五双折射光学平板的输出光路，第二检偏元件位于第六双折射光学平板的输出光 路，第三检偏元件位于第七双折射光学平板的输出光路，第四检偏元件位于第八双折射光 学平板的输出光路； 所述的附件为波片，该波片为四分之一波片或者八分之一波片，位于第一双折射 光学平板或者第二双折射光学平板的输入光路，或者位于所述的第一叠块和第二叠块之间 的光路中。 所述的第一叠块的双折射光学平板的主截面与第二叠块的的双折射光学平板的 主截面相互平行，所述的第一叠块的双折射光学平板的主截面与第三叠块的双折射光学平 板的主截面相互垂直，所述的双折射光学平板的主截面为晶体光轴、Q光和e光所处的公共 平面。 所述的第一检偏元件的主截面和第五双折射光学平板的主截面成45度角，所述 的第二检偏元件的主截面和第六双折射光学平板的主截面成45度角，所述的第三检偏元 件的主截面和第七双折射光学平板的主截面成45度角，所述的第四检偏元件的主截面和 第八双折射光学平板的主截面成45度角，所述的检偏元件的主截面为光轴与晶体界面法 线确定的平面。 所述的第一叠块和第三叠块中的双折射光学平板结构尺寸相同。 所述的第三双折射光学平板和第四双折射光学平板结构尺寸相同。 所述的波片的快/慢轴平行于第一叠块的主截面。 所述的双折射光学平板为长方体结构。 所述的检偏元件为双折射光学平板结构或直角棱镜结构。 本发明的技术效果 本发明四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器采用不同结构的双折射光学平板实现信号光和本振光束的分光合成，外加电场和辅助波片进行相移控制，晶体双折射效
应的不同应用使得经过第三叠块后可输出四路偏振态相互垂直的信号/本振混合光，而其
后的检偏元件再将其一一分成偏振态相同的两路混合光，从而进行四路的平衡接收，加在
第三叠块晶体光学平板上的电场使得每路单独的相位控制得以实现，附件波片可对所需要
施加的电场进行调控，实现四路平衡接收相位单独可控的空间光桥接器。 本发明为相干探测系统提出了新的平衡接收方案，可降低噪声，改善接收性能，且
相位任意可调，具有光程自补偿，四路平衡接收，相位单独可控等优点。适用于自由空间传
播的相干光探测系统。
图1是本发明四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器主件实施例的结构示意 图。 图2是本发明四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器主件加附件实施例1结构 示意图 图3是本发明四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器主件加附件实施例2结构 示意图 图4是检偏双折射元件结构示意图。 图5是双折射光学平板主截面内晶体光轴取向和光束偏离的示意图。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例进一步详细说明本发明，但不应以此限制本发明的保护范 围。 先请参阅图1、图2、图3，由图可见，本发明四路平衡接收相位独立控制空间光桥 接器，构成包括主件和附件 所述的主件包括第一双折射光学平板1和第二双折射光学平板2的光轴相反， 并立叠在一起形成第一叠块，第三双折射光学平板3和第四双折射光学平板4的光轴相同， 并立叠在一起形成第二叠块，第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射 光学平板7和第八双折射光学平板8平行叠在一起形成第三叠块，沿光线的行进方向依次 是所述的第一叠块、第二叠块、第三叠块，所述的第五双折射光学平板5上下平面镀有电极 13， 14，所述的第六双折射光学平板6上下平面镀有电极15， 16、所述的第七双折射光学平 板7上下平面镀有电极17， 18、所述的第八双折射光学平板8上下平面镀有电极19， 20，以 便沿垂直光线入射方向施加电场，第一检偏元件9位于第五双折射光学平板5的输出光路， 第二检偏元件10位于第六双折射光学平板6的输出光路，第三检偏元件11位于第七双折 射光学平板7的输出光路，第四检偏元件12位于第八双折射光学平板8的输出光路；
所述的附件为波片，该波片为四分之一波片或者八分之一波片，位于第一双折射 光学平板1或者第二双折射光学平板2的输入光路，或者位于所述的第一叠块和第二叠块 之间的光路中。 图2为本发明实施例1加有附件波片21的结构示意图，波片21可为四分之一波 片或者八分之一波片，位于第一叠块的后面。图3是加有附件波片22的结构示意图，图中波片22可为四分之一波片或者八分之一波片，位于双折射光学平板1或者双折射光学平板 2的前面。图1、图2、图3中输入光为光束a和光束b，输出光束为Al和A2、Bl和B2、Cl 和C2、D1和D2， Al和A2进行平衡接收、B1和B2进行平衡接收、C1和C2进行平衡接收、D1 和D2进行平衡接收。图1、图2、图3中的第一检偏元件9、第二检偏元件10、第三检偏元件 11和第四检偏元件12也可用如图4所示的检偏双折射光学平板24代替，此时四块相同的 检偏双折射光学叠在一起组成如图4所示的第四叠块23，置于第三叠块的后面。
所述的第一双折射光学平板1、第二双折射光学平板2、第三双折射光学平板3、第 四双折射光学平板4、第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板 7和第八双折射光学平板8都为单轴晶体长方形平板，第一双折射光学平板1和第二双折射 光学平板2光轴相反，结构尺寸相同。第三双折射光学平板3和第四双折射光学平板4光 轴相同，结构尺寸相同。第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平 板7和第八双折射光学平板8的结构尺寸相同；同时和第一双折射光学平板1和第二双折 射光学平板2的结构尺寸相同，光轴方向可根据具体的设计需要相同或相反。
定义双折射光学平板的主截面为晶体光轴、0光和e光所处的公共平面，检偏元件 的主截面为光轴与晶体界面法线确定的平面。第一双折射光学平板1、第二双折射光学平 板2组成的第一叠块的主截面与第三双折射光学平板3、第四双折射光组成第二叠块的主 截面相互平行，第一叠块的主截面与第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七 双折射光学平板7和第八双折射光学平板8组成的第三叠块的主截面相互垂直，第一检偏 元件9的主截面和双折射光学平板5的主截面成45度角，第二检偏元件10的主截面和双 折射光学平板6的主截面成45度角，第三检偏元件11的主截面和双折射光学平板7的主 截面成45度角，第四检偏元件12的主截面和双折射光学平板8的主截面成45度角。第一 双折射光学平板1、第二双折射光学平板2、第三双折射光学平板3、第四双折射光学平板4、 第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学 平板8垂直于光线行进方向的前后两个平面为入射面和出射面。 第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双 折射光学平板8的垂直于入射面和出射面的两个表面分别镀有电极13和14、15和16、17 和18、19和20，可以分别沿垂直入射光线方向施加电场。 本发明主件实施例中，信号光束a从第一双折射光学平板1的上部入射，其偏振方 向为45°取向。在第一双折射光学平板l中，信号光束a分解为o光和e光并相互偏离，形 成两束平行光束输出。本振光束b以低于信号光束a的垂直距离y的位置入射到第二双折 射光学平板2，其偏振方向为45。取向。在第二双折射光学平板2中本振光束2分解为o 光部分和e光部分并相互偏离，形成两束平行光束输出。第一双折射光学平板1和第二双 折射光学平板2的光轴取向相反，它们的e光沿相反方向偏离开。使距离h恰好等于晶体 中o光和e光的分离距离，这样从第一叠块出来四束两两等高的平行光束。四束平行光被 随后的第三双折射光学平板3、第四双折射光学平板4分成八束两两等高的平行光束，处于 同一水平面的每两束平行光分别被第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双 折射光学平板7和第八双折射光学平板8合成，从第三叠块输出的是偏振态相互垂直的四 束信号光和本振光的混合光。最后这四束光分别被后边的检偏元件分成偏振态相互平行的 信号光和本振光的混合光，分别由光电探测器进行平衡接收。通过电极13和14、15和16、17和18、 19和20分别给第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平 板7和第八双折射光学平板8加上电压，则四路平衡接收的信号中可以产生相应的相移变 化，只要选择合适的电压值就可以实现四路平衡接收的90度空间光桥接器。
具体设计中，一般情况下为获得较大的光束偏离，采用光束偏离最大化设计。在最 大偏离角条件下，对于负轴晶体，光轴取向为 ^_=31(^^ (1) 其中n。和为o光和e光的主折射率。而双折射光学平板晶体的光轴取向9 和光束的偏离角a之间的关系为
妙=(1-
妙
(2)
置电极，沿晶体的y方向施加电场。施加电场Ey对于o光和e光产生附加的电感应相移 Ap。(￡y)、 AR(^)可用近光轴调制的公式进行估算(实际中可能有少许偏差，可根据实际
情况适时调节)
相应的光束分离距离为 A L = D. tg a m (3)
其中D为双折射平板的沿o光传播的长度。
本发明中，使用的是晶体的横向电光效应，在双折射光学平板的两个y面上设
2;r
= -丁""。早》，
(4)
化(五》;":丄學》
(5) 其中5 (￡y)=会"。2,22& ，"e =m。
2;r
5
(6) 其中，Y22为晶体的电光系数，入为波长，Ey为所加电场的电场强度，Vy为所加电
Q、
。由此得到附加的电感应相移，，。、A ,"为
、2乂2
W，
(7)
、2乂
斗 《a cos a y
,A、 J乂
(8)
「1)
五so 二 4、1>,五雄=4、1, 设入射的信号光a和本振光b皆为线偏振光，其光场复振幅可表示
,，其中，A" As分别为光束a、光束b的复振幅，
p = (6>, -fe),。 - A。)为光桥接器输入端光束a、光束b的初始相位差，可计算
得输出光束A1、A2、B1、B2、C1、C2、D1、D2的光强为
^=)"i2+W2+^Wk|cos["((i+^4。+H。-He)+~5。^)-(9a)
A2 4^H|2 +|4|2 +垂|4||4|咖[^+(<^ +4。 +<i —4。 —4 —&)+"+卸5。 fc)—A& fc)]} (9b) t 1 .
r +l4+垂WW咖b+Gi+《+4i-逸。)+"+a^W-a化W〗) (9d)
4《4|2 +|4|2 |4| cos[p+(& +04e +^。 _^。 — A —A)+A^。
)—fc)]}
:)〗4|2 +|4|2 +^||4|0050+(<^ +04e +^。 一0。 —A —^)+;r+A^。(f;)—A化(K
(9e)
(9f)
4、跑
! +il4ll4|cos[p+( i +<i —A — A —<i)+AA fc)-A化(^)]}
(9g)
+4||4|咖[^+d +《十^ — l —A -4JM fe) —a化(。]}
(恥)上式中，(j^。，(j)le，小2。，(j)2e，小3。，(j)3e，(j) 4。 ，(j)4e，(j) 5。 ，(j)5e，(j) 6。 ， (j)6e，
小7。，小76，小8。，小86为0， e光在第一双折射光学平板1、第二双折射光学平板2、
8第三双折射光学平板3、第四双折射光学平板4、第五双折射光学平板5、第六双折 射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8内的相位延迟， △p5。(Vy) ,A&(V ,A^。(V ，A^(V , 7。(V ,A^(V ,A^。(V ,A化(V为。，e光
在第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光 学平板8内的电感应附加相位延迟。 由于第一双折射光学平板1、第二双折射光学平板2、第五双折射光学平板5、第六 双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8的结构、尺寸和光学性 质相同，第三双折射光学平板3和第四双折射光学平板4的结构、尺寸和光学性质相同，它 们的相位延迟A和A都相同，则有
=%0 =化=l = l =化
(10a)
(10b)
(10c)
(iod)
因此，平衡接收后的信号的相位关系为
(lla)
(lib)
(llc)
M>D = p + (K) - A化) (lid)
如果以A路输出的相位为参考相位，则当满足如下关系时
/V5H 5e(Fy) = 0
(12a)
(12b)
(12c)
— ) = 3"/2 (12d)
可实现四路平衡接收信号之间相对相位差为90度的空间光桥接器，如果采用不
9同的通道为参考相位，则相应的电压关系也不一样，只要能使A。A， A。B， AOc， A①。的 相对相位差满足90度桥接器的要求即可。 本实施例中，第一双折射光学平板1、第二双折射光学平板2、第三双折射光学平 板3、第四双折射光学平板4、第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光 学平板7和第八双折射光学平板8的材料都采用铌酸锂晶体，并采取最大化光束偏离设计， 双折射光学平板主截面内晶体光轴取向和光束偏离的示意图如图5所示。
实施例图2中的光束a和光束b的直径均为小lmm。第一双折射光学平板1、第二 双折射光学平板2、第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7 和第八双折射光学平板8的结构、尺寸相同，可由同一块晶体切出，第三双折射光学平板3、 第四双折射光学平板4的结构、尺寸相同，可由另一块晶体切出。设使用波长为1064nm，铌 酸锂晶体在此波长的主折射率n。 = 2. 2381， ne = 2. 0994，在最大化偏离条件下，铌酸锂光
学平板的光轴取向em = 46.8° ，光束偏离度为f:0.0635，设计铌酸锂晶体平板l、铌酸
锂晶体平板2、铌酸锂晶体平板5、铌酸锂晶体平板6、铌酸锂晶体平板7、铌酸锂晶体平板8 的尺寸为长X宽X高=50mmX10mmX3mm，铌酸锂晶体平板3、铌酸锂晶体平板4的尺寸 为长X宽X高=100mmX10mmX3mm，第一检偏元件9、第二检偏元件10、第三检偏元件 11和第四检偏元件12采用偏振直角棱镜，四个检偏元件结构、尺寸相同，具体尺寸为长X 宽X高=3mmX3mmX3mm。查得在此波长铌酸锂晶体的半波电压约为5000V，因第五双折 射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8的 纵横比约为17，因此对应的半波电压值约为294V。由公式(7) 、 (8) 、 (12a) 、 (12b) 、 (12c)、 (12d)算得电极13和14、 15和16、 17和18、 19和20分别给第五双折射光学平板5、第六 双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8加上的电压值约为 0V， -198V, -396V, -594V。 在图2的实施例中，第一检偏元件9、第二检偏元件10、第三检偏元件11和第四检 偏元件12为偏振直角棱镜，可以采用检偏双折射光学平板24的结构代替，此时第一检偏元 件9、第二检偏元件10、第三检偏元件11和第四检偏元件12为四块相同的检偏双折射光 学平板24，它们叠在一起构成第四叠块23，位于第三叠块的后面。如采用方解石晶体作为 检偏双折射光学平板的材料，四块检偏双折射光学平板的结构、尺寸相同，为长方体结构。 在最大化偏离设计下，具体尺寸为长X宽X高=30mmX10mmX3mm，光轴取向为9m = 48° 。 实施例图3中，主件的所有结构和参数和图2实施例的相同，选择附件为四分之一 波片，由于四分之一波片引入的Q、e光的相位延迟，公式(12a) 、 (12b) 、 (12c) 、 (12d)变为
M),， + l + 5。(^)-(13a)
A^十l+A化)-(13b)A①d+*+△ a。
) -
(13c)
△^1-i + a化(^)-化。(^) (13d)
如果以A路输出的相位为参考相位，则当满足如下关系时
1"
(14a)
(14b)
(14c)
(14d)
a化)-a化(p;卜o 可实现四路平衡接收信号之间相对相位差为90度的空间光桥接器，此时，算 得电极13和14、15和16、17和18、19和20需要分别给第五双折射光学平板5、第六双 折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8加上的电压值约为 198V， -396V, -198V，0V。 同理，图3实施例中，附件为四分之一波片，可以用相同的方法确定出所需要的给 第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学 平板8加上的电压值，其他都和图2实施例的相同。 实施例图2中，选择附件为八分之一波片时，输出光的相位关系变为
m^1+^ + A化(^)-ApD (15a)
) - △%。 )
△*c = "7 +化。(^y) - 」
= p - * + a化) - △%。 (K )
(15b)
(15c)
(15d)
如果以A路输出的相位为参考相位，则当满足如下关系时 ~5。(^)-= -; (16a)
11
(16b)
A化)—A化)， (16c)
— = —* (16d) 可实现四路平衡接收信号之间相对相位差为90度的空间光桥接器，此时，算 得电极13和14、15和16、17和18、19和20需要分别给第五双折射光学平板5、第六双 折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光学平板8加上的电压值约为 99V， -297V, -297V，99V。 同理，图3实施例中，附件为八分之一波片时，可以用相同的方法确定出所需要的 给第五双折射光学平板5、第六双折射光学平板6、第七双折射光学平板7和第八双折射光 学平板8加上的电压值，其他都和图1的相同。 图2实施例中，波片21的具体尺寸设计为长X宽=6mmX10mm，图3实施例中， 波片22的具体尺寸设计为长X宽=3mmX10mm。
1权利要求
一种四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于构成包括主件和附件所述的主件包括第一双折射光学平板(1)和第二双折射光学平板(2)的光轴相反，并立叠在一起形成第一叠块，第三双折射光学平板(3)和第四双折射光学平板(4)的光轴相同，并立叠在一起形成第二叠块，第五双折射光学平板(5)、第六双折射光学平板(6)、第七双折射光学平板(7)和第八双折射光学平板(8)平行叠在一起形成第三叠块，沿光线的行进方向依次是所述的第一叠块、第二叠块、第三叠块，所述的第五双折射光学平板(5)上下平面镀有电极(13，14)，所述的第六双折射光学平板(6)上下平面镀有电极(15，16)、所述的第七双折射光学平板(7)上下平面镀有电极(17，18)、所述的第八双折射光学平板(8)上下平面镀有电极(19，20)，以便沿垂直光线入射方向施加电场，第一检偏元件(9)位于第五双折射光学平板(5)的输出光路，第二检偏元件(10)位于第六双折射光学平板(6)的输出光路，第三检偏元件(11)位于第七双折射光学平板(7)的输出光路，第四检偏元件(12)位于第八双折射光学平板(8)的输出光路；所述的附件为波片，该波片为四分之一波片或者八分之一波片，位于第一双折射光学平板(1)或者第二双折射光学平板(2)的输入光路，或者位于所述的第一叠块和第二叠块之间的光路中。
2. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的第一叠块的双折射光学平板的主截面与第二叠块的的双折射光学平板的主截面相互平行，所述的第一叠块的双折射光学平板的主截面与第三叠块的双折射光学平板的主截面相互垂直，所述的双折射光学平板的主截面为晶体光轴、0光和e光所处的公共平面。
3. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的第一检偏元件(9)的主截面和第五双折射光学平板(5)的主截面成45度角，所述的第二检偏元件(10)的主截面和第六双折射光学平板(6)的主截面成45度角，所述的第三检偏元件(11)的主截面和第七双折射光学平板(7)的主截面成45度角，所述的第四检偏元件(12)的主截面和第八双折射光学平板(8)的主截面成45度角，所述的检偏元件的主截面为光轴与晶体界面法线确定的平面。
4. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的第一叠块和第三叠块中的双折射光学平板结构尺寸相同。
5. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的第三双折射光学平板(3)和第四双折射光学平板(4)结构尺寸相同。
6. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的波片(21,22)的快/慢轴平行于第一叠块的主截面。
7. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的双折射光学平板为长方体结构。
8. 根据权利要求1所述的四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，其特征在于所述的检偏元件为双折射光学平板结构或直角棱镜结构。
全文摘要
一种四路平衡接收相位独立控制空间光桥接器，主要由双折射光学平板、控制电级、检偏元件组成，其中不同组合的双折射晶体平板分别对信号光和本振光进行分光合成，对其中的双折射光学平板加上电场，通过控制所加的电压进行相位控制，检偏元件将双折射光学平板合成后输出的四路偏振态相互垂直的混合光束分别再分成八路偏振态相同的混合光，使四路输出的每一路都可以再分进行平衡接收，以降低噪声，改善接收性能。实际应用中还可用增加波片的方法来降低所需电压。本发明具有光程自补偿，四路平衡接收，相位单独可控等优点。适用于自由空间传输的相干光探测系统。
文档编号G02F1/03GK101706616SQ200910198630
公开日2010年5月12日 申请日期2009年11月11日 优先权日2009年11月11日
发明者万玲玉, 刘立人, 周煜, 孙建锋, 栾竹, 职亚楠 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所