[发明专利]激光主动相干平衡探测偏振分析仪

摘要

一种激光主动相干平衡探测偏振分析仪，包括激光器、本振光分光模块、偏振态发生模块、光学发射天线、回波接收光学天线、回波偏振分光棱镜、水平振动处理模块、垂直振动处理模块和数据处理器；所述的本振光分光模块包括第一分光棱镜、第二分光棱镜、第一半波片和第二半波片；所述的水平振动处理模块包括第一90°2×4空间光桥接器、第一左通道平衡接收机、第一右通道平衡接收机和第一复数化器；所述的垂直振动处理模块包括第二90°2×4空间光桥接器、第二左通道平衡接收机、第二右通道平衡接收机和第二复数化器。本发明具有接收灵敏度高、探测能力强、信噪比高、作用距离范围广的特点，是主动照明获取目标偏振信息的重要技术改进。

主权项

1.一种基于90°2×4空间光桥接器的激光主动相干平衡探测偏振分析仪，其特征在于，包括激光器(1)、本振光分光模块(2)、偏振态发生模块(3)、光学发射天线(4)、回波接收光学天线(5)、回波偏振分光棱镜(6)、水平振动处理模块(7)、垂直振动处理模块(8)和数据处理器(9)；所述的本振光分光模块(2)包括第一分光棱镜(21)、第二分光棱镜(22)、第一半波片(23)和第二半波片(24)；所述的水平振动处理模块(7)包括第一90°2×4空间光桥接器(71)、第一左通道平衡接收机(72)、第一右通道平衡接收机(73)和第一复数化器(74)；所述的垂直振动处理模块(8)包括第二90°2×4空间光桥接器(81)、第二左通道平衡接收机(82)、第二右通道平衡接收机(83)和第二复数化器(84)；所述激光器(1)的激光输出主光轴上依次是所述的本振光分光模块(2)、偏振态发生模块(3)和光学发射天线(4)，所述激光器(1)的发射光束经第一分光棱镜(21)分束后，一部分发射光束进入偏振态发生模块(3)，并经过光学发射天线(4)照射到目标(10)表面；另一部分经过第二分光棱镜(22)分束，一束经第一半波片(23)在第一出射端(231)形成水平振动方向的本振激光光束，另一束经第二半波片(24)在第二出射端(241)形成垂直振动方向的本振激光光束；照射到目标(10)表面上的发射光束经反射后，携带有目标偏振信息的回波光束进入所述的回波接收光学天线(5)，经回波接收光学天线(5)缩束后，射入回波偏振分光棱镜(6)，经回波偏振分光棱镜(6)分为二束，一束在第一出射端(61)形成水平振动方向的目标回波光束、另一束在第二出射端(62)形成垂直振动方向的目标回波光束；所述的水平振动方向的本振激光光束和所述的水平振动方向的目标回波光束分别输入至第一90°2×4空间光桥接器(71)，经过第一90°2×4空间光桥接器(71)产生依次具有90°相位差的四路光束输出，其中两路相移180°的光束由第一左通道平衡接收机(72)进行光电探测变成左通道实数信号，并进一步转化为左通道数字信号；另外两路相移180°的光束由第一右通道平衡接收机(73)进行光电探测变成右通道实数信号，并进一步转化为右通道数字信号，所述的左通道数字信号和右通道数字信号经过第一复数化器(74)合并，转化为回波信号光水平分量的复数信号；所述的垂直振动方向的本振激光光束和所述的垂直振动方向的目标回波光束分别输入至第二90°2×4空间光桥接器(81)，经过第二90°2×4空间光桥接器(81)产生依次具有90°相位差的四路光束输出，其中两路相移180°的光束由第二左通道平衡接收机(82)进行光电探测变成第二左通道实数信号，并进一步转化为第二左通道数字信号；另外两路相移180°的光束由第二右通道平衡接收机(83)进行光电探测变成第二右通道实数信号，并进一步转化为第二右通道数字信号，所述的第二左通道数字信号和第二 右通道数字信号经过第二复数化器(84)合并，转化为回波信号光垂直分量的复数信号；所述的回波信号光水平分量的复数信号和所述的回波信号光垂直分量的复数信号通过数据处理器(9)将回波光场的Stokes矢量表示出来。