[发明专利]一种晶体型空间光混频器及其应用方法

权利要求书

1.一种晶体型空间光混频器，其特征在于，包括平行间隔布置的第一双折射晶体(5)、第二双折射晶体(7)和第三双折射晶体(8)；所述第一双折射晶体(5)和第二双折射晶体(7)之间布置有第二λ/2波片(6)，第一双折射晶体(5)另一侧面平行布置有第一λ/2波片(3)和λ/4波片(4)；λ/4波片(4)与第二λ/2波片(6)位置相对；信号光束(1)通过第一λ/2波片(3)射入第一双折射晶体(5)，本振光束(2)通过λ/4波片(4)与信号光束(1)同时射入第一双折射晶体(5)；第三双折射晶体(8)输出四路相位分别相差90°的光束：输出光束I₁(9)、输出光束I₂(10)、输出光束I₃(11)和输出光束I₄(12)；

所述信号光束(1)和本振光束(2)都是线偏振光，且偏振方向分别与第一λ/2波片(3)和λ/4波片(4)的快轴夹角为45°；

所述第一λ/2波片(3)的快轴与x轴夹角为45°；λ/4波片(4)的快轴与x轴平行；第二λ/2波片(6)的快轴与x轴夹角为45°；

第一双折射晶体(5)和第二双折射晶体(7)主截面平行，且光轴方向相反；第二双折射晶体( 7 )和第三双折射晶体(8)主截面夹角为45°；

光在第一双折射晶体(5)、第二双折射晶体(7)和第三双折射晶体(8)的最大分离距离ΔL＝Dtanα_m，其中，D为信号光束(1)和本振光束(2)的光斑直径，α_m为寻常光和非寻常光在晶体中的最大偏离角。

2.根据权利要求1所述的一种晶体型空间光混频器的应用方法，其特征在于，信号光束(1)和本振光束(2)分别经过第一λ/2波片(3)和λ/4波片(4)后，同时进入第一双折射晶体(5)，被分成等振幅的信号光束(1)的o光和e光、本振光束(2)的o光和e光；信号光束(1)的e光和本振光束(2)的o光在第一双折射晶体(5)的输出端进行混合，得到光束E₁；

接着信号光束(1)的o光和本振光束(2)的e光与混合光束E₁经过第二双折射晶体(7)，混合光束E₁被分成o光和e光，光束在第二双折射晶体(7)的出射面进行汇聚，信号光束(1)的o光和混合光束E₁的e光组成混合光E₂；本振光束(2)的e光和混合光束E₁的o光组成混合光E₃；

第二双折射晶体(7)与第三双折射晶体(8)的主截面之间夹角为45°，混合光E₂和E₃在第三双折射晶体(8)中产生空间分离，形成四路由信号光束(1)与本振光束(2)合成的混合光输出光束I₁(9)、输出光束I₂(10)、输出光束I₃(11)和输出光束I₄(12)。