一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统及方法与流程

文档序号:18735602发布日期:2019-09-21 01:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:包括二分之一波片、电光相位调制器、全反射镜、压电陶瓷、步进电机、信号分束转换模块,其中:

二分之一波片:将入射光脉冲信号的偏振方向调整至与电光相位调制器的晶体光轴方向一致,并将调整后的入射光脉冲信号发送至电光相位调制器;

电光相位调制器:利用外部接口电缆接收的宽带高压电信号对当前晶体光轴方向的折射率进行调节,调节折射率后即对入射光脉冲信号进行延时补偿并获取补偿后的线偏振光脉冲信号;

信号分束转换模块沿输出光路设置于全反射镜与电光相位调制器之间,且于型号任务要求待补偿脉冲序列的出射端与入射端不重合或偏振方向不同时开始工作,用于对入射光脉冲进行调制,将入射光脉冲信号由线偏振光脉冲信号转换为圆偏振光脉冲信号,同时将全反射镜反射后的圆偏振光脉冲信号转换为偏振方向与电光相位调制器晶体光轴方向垂直的线偏振光脉冲信号,并沿垂直于原光路的方向输出;

全反射镜设置于电光相位调制器的输出光路上,对经过电光相位调制器的调制的输出光脉冲或信号分束转换模块的输出光脉冲进行反射,全反射镜与压电陶瓷均设置于步进电机内,全反射镜设置于靠近电光相位调制器输出端一侧,步进电机接收外部控制信号,带动设置于步进电机内部的压电陶瓷及全反射镜进行毫米至厘米量级动态范围延时补偿,同时压电陶瓷接收外部电压控制信号,带动全反射镜于入射光路径上进行纳米至微米量级的移动,进行纳米至微米量级动态范围延时补偿。

2.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:所述信号分束转换模块包括偏振分束棱镜、四分之一波片,偏振分束棱镜沿光路设置于靠近电光相位调制器输出端一侧,其中:

偏振分束棱镜:将电光相位调制器输出的线偏振光脉冲信号完全透过并发送至四分之一波片,将全反射镜反射后再次经过四分之一波片的线偏振光脉冲信号沿垂直于原光路的方向输出;

四分之一波片:将经过偏振分束棱镜的线偏振光脉冲信号转换为圆偏振光脉冲信号,并将全反射镜反射的圆偏振光脉冲信号转换为偏振方向与电光相位调制器晶体光轴方向垂直的线偏振光脉冲信号。

3.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述二分之一波片、电光相位调制器、偏振分束棱镜和四分之一波片的通光部位的表面增透膜均覆盖1500nm~1600nm波段。

4.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述二分之一波片、电光相位调制器、偏振分束棱镜和四分之一波片的且通光孔径中心高度均相同。

5.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述电光相位调制器为宽带直流耦合的非谐振型调制器,其内部电场方向与晶体光轴方向一致。

6.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述压电陶瓷为堆栈式结构,其最大补偿量为2μm~20μm,控制信号的最大电压幅度为50V~150V,最大工作带宽为5kHz~50kHz。

7.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述步进电机的最大补偿量为10mm~200mm,最大工作带宽为1Hz~10Hz。

8.根据权利要求1所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

当型号任务要求待补偿脉冲序列的出射端与入射端重合且偏振方向相同时,信号分束转换模块不进行线偏振光脉冲信号处理,当型号任务要求待补偿脉冲序列的出射端与入射端不重合或偏振方向不同时,信号分束转换模块对入射光脉冲进行处理。

9.根据权利要求2所述的一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿系统,其特征在于:

所述四分之一波片的光轴方向与电光相位调制器(2)中晶体的光轴方向呈45°。

10.一种宽带高分辨率大动态范围延时补偿方法,其特征在于步骤如下:

(1)对入射光脉冲信号偏振方向进行调整,使入射光脉冲信号偏振方向与电光相位调制器的晶体光轴方向一致;

(2)利用宽带高电压信号对电光相位调制器晶体光轴的折射率进行调节,对入射光脉冲信号进行延时补偿并获取补偿后的线偏振光脉冲信号;

(3)对待补偿脉冲序列的出射端与入射端重合且偏振方向进行判断,当型号任务要求待补偿脉冲序列的出射端与入射端重合且偏振方向相同时,进入步骤(4),当型号任务要求待补偿脉冲序列的出射端与入射端不重合或偏振方向不同时,进入步骤(5);

(4)沿入射光光路设置全反射镜,同时通过压电陶瓷、步进电机调整全反射镜于光路上的位置,对线偏振光脉冲信号进行延时补偿,并沿原光路方向输出;

(5)将线偏振光脉冲信号转换为圆偏振光脉冲信号,并在入射光光路终点设置全反射镜,同时通过压电陶瓷、步进电机调整全反射镜于光路上的位置,对光脉冲信号进行延时补偿,进入步骤(6);

(6)将反射后的圆偏振光脉冲信号转换为偏振方向与电光相位调制器晶体光轴方向垂直的线偏振光脉冲信号,并通过设置于入射光光路中的偏振分束棱镜将全反射后经过四分之一波片的线偏振光脉冲信号沿垂直于原光路的方向输出。

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