[实用新型]一种90度相移光混频器

说明书

技术领域

本实用新型属于光通信技术领域，是一种光混频器。

背景技术

空间激光通信是通信领域中的一个重要研究方向，相干激光通信是空间激光通信极具潜力的一种通信方式，与激光强度调制/直接探测IM/DD通信体制方式相比，具有探测灵敏度高、调制方式灵活、频率选择性好、收发天线口径小和抑制空间背景光干扰能力强的特点。因此，激光相干接收体制已成为空间激光通信高速率、大容量信息传输的重要技术途径。

空间相干激光通信系统主要包括窄线宽激光调制发射、激光相干探测及信号处理部分，其技术难点是相干探测问题。在激光接收端，接收的信号光和本振光首先要进行光相干混频，然后由光电平衡探测器接收。因此，光相干混频器是相干探测单元的重要部件。 

目前使用的光混频器主要依赖于国外进口，国内的光混频器结构也比较复杂。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种90度相移光混频器。

本实用新型解决技术问题的方案是采用盒体、分光棱镜L₁、分光棱镜L₂、分光棱镜L₃、偏振片P₁、偏振片P₂、                                                波片Q₁、波片Q₂和波片G构成90度相移光混频器，分光棱镜L₁、分光棱镜L₂、分光棱镜L₃、偏振片P₁、偏振片P₂、波片Q₁、波片Q₂和波片G安装在盒体内，分光棱镜L₁在盒体左下部，分光棱镜L₂在盒体右下部，分光棱镜L₃在盒体左上部，偏振片P₁在分光棱镜L₁下方，偏振片P₂在分光棱镜L₁左侧，波片Q₁在分光棱镜L₂下方，波片G在分光棱镜L₁和分光棱镜L₂之间，波片Q₂在分光棱镜L₃右侧，与偏振片P₁对应的盒体底部开有本振光入口11，与偏振片P₂对应的盒体左壁上开有信号光入口，与分光棱镜L₂对应的盒体右壁上开有0度相位光矢量出口，与波片Q₁对应的盒体底部开有90度相位光矢量出口，与分光棱镜L₃对应的盒体顶部开有180度相位光矢量出口，与波片Q₂对应的盒体右壁上开有270度相位光矢量出口。分光棱镜L₁、分光棱镜L₂和分光棱镜L₃均为50%分光棱镜。

激光器发出的本振光为部分偏振光，使其长轴和偏振片P₁光矢量透过方向相同,经偏振片P₁后变成平行主截面且垂直光轴的线偏振光（P波）；信号光经偏振片P₂后亦变成平行光轴截面且垂直光轴的线偏振光（P波）。

两线偏振光经50%分光棱镜L₁进行相干混频，混频信号分成两路：

一路为透过分光棱镜L₁的光束，经50%分光棱镜L₂透射后，光矢量为0度相位；而经分光棱镜L₂反射的光束透过波片Q₁，因Q₁的快轴方向和入射的线偏振光矢量相同，故光矢量为90度相位。

另一路为经分光棱镜L₁反射的光束，透过波片G,因G的快轴方向和入射的线偏振光矢量相同，故再经50%分光棱镜L₃透射后为180度相位；而经分光棱镜L₃反射的光束再经波片Q₂，同样因Q₂的快轴方向和入射线偏振光光矢量相同，故光矢量相位为270度。

若偏振片P₁和偏振片P₂的透光轴垂直于主截面和光轴，则可S波实现。