光控微波多波束空间光学延时网络的制作方法
【专利摘要】一种光控微波多波束空间光学延时网络，采用棱镜与自由空间延时相结合，输入光信号通过在界面处多次全反射及改变物理长度而改变光信号的光程，来实现每路信号被不同程度的延时，获得空间光学延时网络。本装置由光纤准直器组合，光束分束器组合，半波片组合和棱镜组合组成。本发明具有高的响应速度和控制精度，结构简单、紧凑，能量损耗低，易安装，成本低等优点，是光学相控阵激光雷达中的关键器件。
【专利说明】光控微波多波束空间光学延时网络
【技术领域】
[0001]本发明涉及空间光延时相控阵，特别是一种光控微波多波束空间光学延时网络，能快速的实现多路相位延迟信号光输出，通过棱镜对光束的偏转及改变物理长度，引起光学路径延迟，实现对信号光相位延迟时间的精确控制。主要用于光学相控阵激光雷达。本发明具有高的响应速度和控制精度，结构简单、紧凑，能量损耗低，易安装，成本低等优点。
【背景技术】
[0002]光学相控阵是一种使光束波面的光学相位产生周期性调制的光学器件。光学相控阵(OPA)技术在军用和民用光束扫描方面具有广阔的应用前景，除了在激光显示、激光通信和激光照排等方面外，最重要的应用是相控阵激光雷达、空间激光通信等军事应用领域。光学相控阵技术不仅使低成本的相控阵激光雷达系统成为可能，而且它还将在目标捕获、高精度跟踪/瞄准、高分辨率成像和自适应光学系统等方面展现广阔的应用前景。
[0003]迄今现有的光控相控阵雷达延时的实现方法有普通光纤延时线，色散光纤延时线，波分复用技术光纤延时线，平面波导技术光学延时、声光技术光学延时的相控阵等，这类延时结构，都是单纯通过改变物理长度而改变光线的光程来实现延时的，延时随路径的变化而变化，一旦结构固定，得到的延时差也就固定，扫描角度也同时固定下来了，其延时手段单一，无法同时实现大的扫描角度和高的扫描精度。此类方法采用的元件数量大，结构复杂，体积较大，很难避免大的损耗和噪声。另一类常用的光控相控阵雷达延时的实现方法有自由空间段结合液晶开关光学延时、布拉格、啁啾光纤光栅光学延时等，这类延时结构都具有按一定规律排布的色散元件或衍射结构，改变光源的波长引起色散元件产生不同的色散延时或光源发生衍射产生不同延时，从而得到不同的延时差，这类结构对器件和制造工艺的要求比较高，对色散光纤、平面波导的制作以及光栅本身的刻制、精确定位、连接都要求有较高的工艺和操作水平，因此实现的器件价格比较高[请参见文献1.李冬文，贾春燕，叶莉华，崔一平，光控相控阵雷达中的真延时技术，激光与光电子学进展，2006,43
[3]，37-42。文献2.余杨，周献中，闵富红，光学延时物理机质及最新进展研究，《激光杂志》2009,30 (2)。]
【发明内容】
[0004]本发明的目的在于提供一种光控微波多波束空间光学延时网络，本装置可实现4XN矩阵的多光路相位延迟信号光输出，通过棱镜对光束的偏转及改变物理长度，引起光学路径的延迟，可实现对信号光相位延迟时间的精确控制。该装置具有高的响应速度、控制精度、结构简单、紧凑、能量损耗低、易安装和成本低等优点。
[0005]本发明的技术解决方案如下:
[0006]—种光控微波多波束空间光学延时网络,特点在于其构成是一个以上的空间延时网络单元平行地定位在同一底面平板上，每个空间延时网络单元包括光束准直器组合、偏振分束器组合、半波片组合、第I组合棱镜、第2组合棱镜、第3组合棱镜和滑轨，所述的第I组合棱镜、第2组合棱镜、第3组合棱镜、偏振分束器组合、半波片组合和光束准直器组合同高且分为五个均匀区域，从上向下依次为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；结构和位置关系如下:
[0007]所述的光束准直器组合由第I光束准直器和第2光束准直器，第3光束准直器和第4光束准直器通过准直器框架沿竖直方向固定在底面平板上；所述的第I光束准直器和第2光束准直器分别位于准直器框架的第一区域和第二区域，所述的第3光束准直器和第4光束准直器分别位于准直器框架的第四区域和第五区域；
[0008]通过胶合的方式将所述的偏振分束器组合固定在底面平板上；在所述的偏振分束器组合和所述的光束准直器组合之间设置所述的半波片组合，该半波片组合的第一区域、第二区域、第四区域和第五区域有半波片；所述的偏振分束器组合、半波片组合同光轴；
[0009]第I组合棱镜，由结构相同的4个等腰直角长棱柱沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定；
[0010]第2组合棱镜，由结构相同的4个等腰直角长棱柱沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，第一等腰直角长棱柱外侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱靠近第一等腰直角长棱柱一侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱靠近第二等腰直角长棱柱一侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱靠近第三等腰直角长棱柱一侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱；
[0011]第3组合棱镜，由结构相同的5个等腰直角长棱柱依次相连沿玻璃板边缘贴靠在K9玻璃板的一面用紫外胶固定，结构相同的4个等腰直角长棱柱依次相连贴靠在所述的K9玻璃板的另一面的中间用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，在5个等腰直角长棱柱一面，沿玻璃板边缘的第一个等腰直角长棱柱靠近第二等腰直角长棱柱一侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱靠近第三等腰直角长棱柱一侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱靠近第四等腰直角长棱柱一侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱靠近第五等腰直角长棱柱一侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱；
[0012]所述的第I组合棱镜通过螺钉固定在所述的滑轨上后，该滑轨再固定在底面平板上，所述的第I组合棱镜在滑轨上的调整移动始终保持水平；
[0013]光束从第I光束准直器输出，依次垂直入射经半波片组合的第一区域、偏振分束器的第一区域、第I组合棱镜的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜第一区域，经第2组合棱镜的第一区域透射后，垂直入射到第3组合棱镜的第一区域，经第3组合棱镜内部的全反射后输出；
[0014]光束从第2光束准直器、第3光束准直器和第4光束准直器输出分别垂直入射平行放置的半波片组合的第二区域、第四区域和第五区域，经偏振分束器组合(PD的第二区域、第四区域和第五区域透射的光，经第I组合棱镜的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜的第二区域、第四区域和第五区域，在第2组合棱镜与第I组合棱镜之间进行的反射后，垂直入射到第3组合棱镜的第二区域、第四区域和第五区域，经第3组合棱镜内部全反射后输出。
[0015]本发明的技术效果:
[0016]本发明光控微波多波束空间延时网络，通过棱镜对光束的偏转及改变物理长度，引起光学路径延迟，实现相位延迟信号光输出，对信号光相位延迟时间的精确控制。
[0017]本发明具有高的响应速度和控制精度，结构简单、紧凑，能量损耗低，易安装，成本低等优点，是光学相控阵激光雷达中的关键器件。
【专利附图】
【附图说明】
[0018]图1是本发明光控微波多波束空间延时网络实施例1的结构的俯视示意图。
[0019]图2是本发明光束准直器组合的结构示意图。
[0020]图3是本发明半波片组合的结构示意图
[0021]图4是本发明第I组合棱镜(Zl)结构示意图。
[0022]图5是本发明第2组合棱镜(Z2)的结构示意图。
[0023]图6是本发明第3组合棱镜(Z3)的结构示意图。
[0024]图7是本发明实施例2，4X4矩阵的16路相位延迟光控微波多波束空间光学延时网络结构的俯视示意图。
[0025]图8是本发明实施例2的光束第I光束准直器出射后，光束的偏转情况示意图。
[0026]图9是本发明实施例2的光束第2光束准直器出射后，光束的偏转情况示意图。
[0027]图10是本发明实施例2的光束第3光束准直器出射后，光束的偏转情况示意图。
[0028]图11是本发明实施例2的光束第4光束准直器出射后，光束的偏转情况示意图。
【具体实施方式】
[0029]下面结合附图对本发明的光控微波多波束空间延时网络作进一步说明，但不应以此限制本发明的保护范围。
[0030]先请参阅图1，图1是本发明光控微波多波束空间延时网络实施例1的结构的俯视示意图。由图可见，本发明光控微波多波束空间延时网络实施例1具有一个空间延时网络单元定位在同一底面平板6上，所述的空间延时网络单元包括光束准直器组合G、偏振分束器组合P1、半波片组合H1、第I组合棱镜Z1、第2组合棱镜Z2、第3组合棱镜Z3和滑轨5，所述的第I组合棱镜Z1、第2组合棱镜Z2、第3组合棱镜Z3、偏振分束器组合、半波片组合和光束准直器组合同高且分为五个均匀区域，从上向下依次为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；结构和位置关系如下:
[0031]所述的光束准直器组合G由第I光束准直器I和第2光束准直器2，第3光束准直器3和第4光束准直器4通过准直器框架沿竖直方向固定在底面平板6上；所述的第I光束准直器I和第2光束准直器2分别位于准直器框架的第一区域和第二区域，所述的第3光束准直器3和第4光束准直器4分别位于准直器框架的第四区域和第五区域，请参见图
2；
[0032]通过胶合的方式将所述的偏振分束器组合Pl固定在底面平板6上；在所述的偏振分束器组合Pl和所述的光束准直器组合G之间设有半波片组合H1，该半波片组合Hl的第一区域、第二区域、第四区域和第五区域有半波片，参见图3 ;所述的偏振分束器组合P1、半波片组合Hl同光轴；
[0033]第I组合棱镜Z1，由结构相同的4个等腰直角长棱柱Z11、Z12、Z13、Z14沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定；
[0034]第2组合棱镜Z2，由结构相同的4个等腰直角长棱柱Z21、Z22、Z23、Z24沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，第一等腰直角长棱柱Z21外侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱Z22靠近第一等腰直角长棱柱Z21 —侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱Z23靠近第二等腰直角长棱柱Z22 —侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱Z24靠近第三等腰直角长棱柱Z23—侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱；
[0035]第3组合棱镜Z3，由结构相同的5个等腰直角长棱柱Z31、Z32、Z33、Z34、Z35依次相连沿玻璃板边缘贴靠在K9玻璃板的一面用紫外胶固定，结构相同的4个等腰直角长棱柱Z36、Z37、Z38、Z39依次相连贴靠在所述的K9玻璃板的另一面的中间用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，在5个等腰直角长棱柱一面，沿玻璃板边缘的第一个等腰直角长棱柱Z31靠近第二等腰直角长棱柱Z32—侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱Z32靠近第三等腰直角长棱柱Z33 —侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱Z33靠近第四等腰直角长棱柱Z34 —侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱Z34靠近第五等腰直角长棱柱Z35 —侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱；
[0036]所述的第I组合棱镜Zl通过螺钉固定在所述的滑轨5上后，该滑轨5再固定在底面平板6上，所述的第I组合棱镜Zl在滑轨5上的调整移动始终保持水平；
[0037]光束从第I光束准直器I输出，依次垂直入射经半波片组合Hl的第一区域、偏振分束器组合Pl的第一区域、第I组合棱镜Zl的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜Z2第一区域，经第2组合棱镜Z2的第一区域透射后，垂直入射到第3组合棱镜Z3的第一区域，经第3组合棱镜Z3内部的全反射后输出；
[0038]光束从第2光束准直器2、第3光束准直器3和第4光束准直器4分别输出垂直入射平行放置的半波片组合Hl的第二区域、第四区域和第五区域，经偏振分束器组合Pl的第二区域、第四区域和第五区域透射的光，经第I组合棱镜Zl的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜Z2的第二区域、第四区域和第五区域，在第2组合棱镜Z2与第I组合棱镜Zl之间进行的全反射后，垂直入射到第3组合棱镜Z3的第二区域、第四区域和第五区域，经第3组合棱镜Z3内部全反射后输出。
[0039]参见图7，图7是本发明实施例2，具有四个空间延时网络单元定位在同一底面平板6上,在第I偏振分束器组合P1、第2偏振分束器组合P2、第3偏振分束器组合P3和第4偏振分束器组合P4之间各设有半波片组合H2、H3、H4，具有4X4矩阵的16路相位延迟光控微波多波束空间光学延时网络的结构的俯视示意图。
[0040]以信号光束经第I光束准直器I出射后，光束的偏转情况为例，请参阅图8。
[0041]信号光束从第I光束准直器I出射后，垂直入射到第I偏振分束器组合1，经第I偏振分束器组合I分为反射光束和透射光束，该透射光束从第I组合棱镜Zi的左侧面通过，垂直入射到第2组合棱镜Z2中的棱镜Z21的斜面，由棱镜Z21的直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面中心透射，垂直入射到第3组合棱镜Z3中棱镜Z31对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面的中心，透射后的光束在第3组合棱镜Z3中经棱镜Z36，Z32，Z37，Z33，Z38，Z34，Z39，Z35各界面处发生全反射，最后输出。
[0042]所述的反射光束经第2组半波片组合H2，垂直入射到第2偏振分束器组合2，经第2偏振分束器组合2分为反射光束和透射光束，该反射光束从第4组合棱镜TA的左侧面通过，垂直入射到第5组合棱镜Z5中棱镜Z51的斜面，由棱镜Z51的直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面的中心透射，垂直入射到第6组合棱镜Z6中棱镜Z61对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面的中心，透射后的光束在第6组合棱镜Z6中经棱镜Z66，Z62，Z67，Z63，Z68，Z64，Z69，Z65各界面处发生全反射，最后输出。
[0043]从第2偏振分束器组合2透射的透射光束经第3半波片组合H3，垂直入射到第3偏振分束器组合3，经第3偏振分束器组合3反射的光束从第7组合棱镜Z7的左侧面通过，垂直入射到第8组合棱镜Z8中棱镜Z81的斜面，由棱镜Z81的直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面的中心透射，垂直入射到第9组合棱镜Z9中棱镜Z91对应位置的直角面上的小直角三角棱镜的直角面的中心，透射后的光束在第9组合棱镜Z9中经棱镜Z96，Z92，Z97，Z93，Z98，Z94，Z99，Z95各界面处发生全反射，最后输出。
[0044]信号光束从第3偏振分束器组合3透射的光束经第4半波片组合H4，垂直入射到第4偏振分束器组合4。经第4偏振分束器组合4反射的光束从第4组合棱镜TA的左侧面通过，垂直入射到第10组合棱镜ZlO中棱镜ZlOl的斜面，由棱镜ZlOl的直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面的中心透射，垂直入射到第11组合棱镜Zll中棱镜Zlll对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面的中心，透射后的光束在第12组合棱镜Z12中经棱镜Z126，Z122，Z127，Z123，Z128，Z124，Z129，Z125各界面处发生全反射，最后输出。
[0045]以信号光束经第3光束准直器3出射后，光束的偏转情况为例，请参阅图10。
[0046]信号光束从第I光束准直器I出射后，垂直入射到第I偏振分束器组合I，透射的光束从第I组合棱镜Zl的侧面通过，垂直入射到第2组合棱镜Z2中棱镜Z21的斜面上，由于棱镜Z21直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z21中界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第I组合棱镜Zl中棱镜Zll的斜面上，在该棱镜Zll界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第2组合棱镜Z2中棱镜Z22的斜面上，由于棱镜Z22直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z22界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第I组合棱镜Zl中棱镜Z12的斜面上，在该棱镜Z12界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第2组合棱镜Z2中棱镜Z23的斜面上，由棱镜Z23直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面中心透射，垂直入射到第3组合棱镜Z3中棱镜Z33对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面中心，透射后的光束在第3组合棱镜Z3中经棱镜Z38，Z34，Z39，Z35各界面处发生全反射，最后输出。
[0047]信号光束经第I偏振分束器组合I反射的光束经第2半波片组合H2，垂直入射到第2偏振分束器组合2。经第2偏振分束器组合2反射的光束从第4组合棱镜TA的侧面通过，垂直入射到第5组合棱镜Z5中棱镜Z51的斜面上，由于棱镜Z51直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z51中界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第4组合棱镜TA中棱镜Z41的斜面上，在该棱镜Z41界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第5组合棱镜Z5中棱镜Z52的斜面上，由于棱镜Z52直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z52界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第4组合棱镜TA中棱镜Z42的斜面上，在该棱镜Z42界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第5组合棱镜Z5中棱镜Z53的斜面上，由棱镜Z53直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面中心透射，垂直入射到第6组合棱镜Z6中棱镜Z63对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面中心，透射后的光束在第6组合棱镜Z6中经棱镜Z68，Z64，Z69，Z65各界面处发生全反射，最后输出。
[0048]信号光束经第2偏振分束器组合2透射的光束经第3半波片组合H3，垂直入射到第3偏振分束器组合3。经第3偏振分束器组合3反射的光束从第7组合棱镜Z7的侧面通过，垂直入射到第8组合棱镜Z8中棱镜Z81的斜面上，由于棱镜Z81直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z81中界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第7组合棱镜Z7中棱镜Z71的斜面上，在该棱镜Z71界面上发生两次全反射从斜面出射，出射的光束垂直入射到第8组合棱镜Z8中棱镜Z82的斜面上，由于棱镜Z82直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z82界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第7组合棱镜Z7中棱镜Z72的斜面上，在该棱镜Z72界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第8组合棱镜Z8中棱镜Z83的斜面上，由棱镜Z83直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面中心透射，垂直入射到第9组合棱镜Z9中棱镜Z93对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面中心，透射后的光束在第9组合棱镜Z9中经棱镜Z98，Z94，Z99，Z95各界面处发生全反射，最后输出。
[0049]信号光束经第3偏振分束器组合3透射的光束经第4半波片组合H4，垂直入射到第4偏振分束器组合4。经第4偏振分束器组合4反射的光束从第10组合棱镜ZlO的侧面通过，垂直入射到第11组合棱镜Zll中棱镜Zlll的斜面上，由于棱镜Zlll直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Zlll中界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第10组合棱镜ZlO中棱镜ZlOl的斜面上，在该棱镜ZlOl界面上发生两次全反射从斜面出射，出射的光束垂直入射到第11组合棱镜Zll中棱镜Z112的斜面上，由于棱镜Z112直角面上对应位置没有小直角三角棱镜，因此光束在棱镜Z112界面处发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第10组合棱镜ZlO中棱镜Z102的斜面上，在该棱镜Z102界面上发生两次全反射后从斜面出射，出射的光束垂直入射到第11组合棱镜Zll中棱镜Z113的斜面上，由棱镜Z113直角面上对应位置的小直角三角棱镜的直角面中心透射，垂直入射到第12组合棱镜Z12中棱镜Z123对应位置直角面上的小直角三角棱镜的直角面中心，透射后的光束在第12组合棱镜Z12中经棱镜Z128，Z124，Z129，Z125各界面处发生全反射，最后输出。
[0050]因此本发明通过对移动滑动平板5，可以改变第I组合棱镜Z1，第4组合棱镜Z4，第7组合棱镜Z7和第10组合棱镜Z10，与对应的第2组合棱镜Z2，第5组合棱镜Z5，第8组合棱镜Z8，第11组合棱镜Zl I之间的距离，进而改变光束的路径，实现对信号光相位延迟时间的精确控制。
[0051]本实施例中的光束直径5mm。所述的偏振分束器结构尺寸完全相同为IOmmX IOmmX25mm。组合棱镜上的直角棱镜的尺寸相同为7.07mmX7.07mmX25mm。小直角棱镜尺寸相同为5mmX5mmX5mm，半波片尺寸相同为2mm厚的直径12.5mm。
【权利要求】
1.一种光控微波多波束空间光学延时网络，特征在于其构成是一个以上的空间延时网络单元平行地定位在同一底面平板(6)上， 每个空间延时网络单元包括光束准直器组合(G)、偏振分束器组合(P1)、半波片组合(Hl)、第I组合棱镜(Zl)、第2组合棱镜(Z2)、第3组合棱镜(Z3)和滑轨(5)，所述的第I组合棱镜(Zl)、第2组合棱镜(Z2)、第3组合棱镜(Z3)、偏振分束器组合、半波片组合和光束准直器组合同高且分为五个均匀区域，从上向下依次为第一区域、第二区域、第三区域、第四区域和第五区域；结构和位置关系如下: 所述的光束准直器组合(G)由第I光束准直器(I)和第2光束准直器(2)，第3光束准直器(3)和第4光束准直器(4)通过准直器框架沿竖直方向固定在底面平板(6)上；所述的第I光束准直器(I)和第2光束准直器(2)分别位于准直器框架的第一区域和第二区域，所述的第3光束准直器(3)和第4光束准直器(4)分别位于准直器框架的第四区域和第五区域； 通过胶合的方式将所述的偏振分束器组合(Pl)固定在底面平板(6)上；在所述的偏振分束器组合(PD和所述的光束准直器组合(G)之间设有半波片组合(Hl)，该半波片组合(Hl)的第一区域、第 二区域、第四区域和第五区域有半波片；所述的偏振分束器组合(P1)、半波片组合(Hl)同光轴； 第I组合棱镜(21)，由结构相同的4个等腰直角长棱柱(211、212、213、214)沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定； 第2组合棱镜(22)，由结构相同的4个等腰直角长棱柱(221、222、223、224)沿边框依次相连贴靠在铁框内用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，第一等腰直角长棱柱(Z21)外侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱(Z22)靠近第一等腰直角长棱柱(Z21) —侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱(Z23)靠近第二等腰直角长棱柱(Z22) —侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱(Z24)靠近第三等腰直角长棱柱(Z23) —侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱； 第3组合棱镜(Z3)，由结构相同的5个等腰直角长棱柱(231、232、233、234、235)依次相连沿玻璃板边缘贴靠在K9玻璃板的一面用紫外胶固定，结构相同的4个等腰直角长棱柱(Z36、Z37、Z38、Z39)依次相连贴靠在所述的K9玻璃板的另一面的中间用紫外胶固定，每个等腰直角长棱柱分为5个区域，在5个等腰直角长棱柱一面，沿玻璃板边缘的第一个等腰直角长棱柱(Z31)靠近第二等腰直角长棱柱(Z32)—侧的第一区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第二个等腰直角长棱柱(Z32)靠近第三等腰直角长棱柱(Z33)—侧的第二区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第三个等腰直角长棱柱(Z33)靠近第四等腰直角长棱柱(Z34)—侧的第四区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱，第四个等腰直角长棱柱(Z34)靠近第五等腰直角长棱柱(Z35) —侧的第五区域用紫外胶固定一个侧棱与底面直角边相等的等腰直角棱柱；所述的第I组合棱镜(Zl)通过螺钉固定在所述的滑轨(5)上后，该滑轨(5)再固定在底面平板(6)上，所述的第I组合棱镜(Zl)在滑轨(5)上的调整移动始终保持水平； 光束从第I光束准直器(I)输出，依次垂直入射经半波片组合(Hl)的第一区域、偏振分束器组合(PI)的第一区域、第I组合棱镜(Zl)的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜(Z2)第一区域，经第2组合棱镜(Z2)的第一区域透射后，垂直入射到第3组合棱镜(Z3)的第一区域，经第3组合棱镜(Z3)内部的全反射后输出； 光束从第2光束准直器(2)、第3光束准直器(3)和第4光束准直器(4)输出分别垂直入射平行放置的半波片组合(Hl)的第二区域、第四区域和第五区域，经偏振分束器组合(PD的第二区域、第四区域和第五区域透射的光，经第I组合棱镜(Zl)的侧面通过垂直入射到第2组合棱镜(Z2)的第二区域、第四区域和第五区域，在第2组合棱镜(Z2)与第I组合棱镜(Zl)之间进行的反射后，垂直入射到第3组合棱镜(Z3)的第二区域、第四区域和第五区域，经第3组合棱 镜(Z3)内部全反射后输出。
【文档编号】G01S7/481GK103543445SQ201310460369
【公开日】2014年1月29日 申请日期:2013年9月30日 优先权日:2013年9月30日
【发明者】侯培培, 孙建锋, 王利娟, 职亚楠, 刘立人 申请人:中国科学院上海光学精密机械研究所