[發明專利]角分復用參考光脈沖分束方法及分束系統

無效

• 申請號: 201010031320.5
• 申請日: 2010-01-08
• 公開（公告）號: CN101770077A
• 公開（公告）日: 2010-07-07
• 發明（設計）人: 楊勇;劉燦;王小雷;翟宏琛
• 申請（專利權）人: 南開大學
• 主分類號: G02B27/09
• 分類號: G02B27/09;G03H1/04
• 代理公司: 天津佳盟知識產權代理有限公司 12002
• 代理人: 侯力

1.一種角分復用參考光脈沖分束方法，其特征在于，參考光脈沖光束入射到分束系統，依次經過 光闌、雙楔形棱鏡、基板和偏折棱鏡，光闌起到截取可利用波面的作用，雙楔形棱鏡起到調節光 程差的作用，基板起到固定雙楔形棱鏡和偏折棱鏡的作用，偏折棱鏡起到將光束匯聚到CCD靶面 上同時產生所需要的角度的作用，該分束方法的具體步驟是：

第一、確定參考光角度的空間約束：

根據全息成像的原理，在離軸全息中，參考光和物光的夾角θ必須滿足下列條件：

sinθ＜λ/Δp，

其中，λ是入射參考光的波長，Δp為記錄介質的像素間隔，

即所有參考光的角度必須分布在(0，θ)這個區間范圍之內；

第二、確定各參考光角度的具體分布：

(一)對于在頻譜面上的位置坐標是的一個全息像，所成像對應的參考光和記錄 介質面所在坐標系中的X軸和Y軸的夾角分別為和ψ，則有：

f_ψ＝cosψ/λ

(二)采用分波面的方法，則雙楔形棱鏡和對應的偏折棱鏡在基板上的分布和全息像在頻譜 面上的分布是相同的，只是相差一個常量因子，推導過程如下：

f_ψ＝cosψ/λ＝y/L/λ

x-y平面是入射參考光的中心所在基準平面，其上點的坐標用(x，y)表示；L為偏折棱鏡到 CCD靶面的距離在z軸方向上的投影，z軸方向為參考光的入射方向，X-Y是CCD靶面，其上點 的坐標用(X，Y)表示；

(三)確定各再現像在頻譜面上的分布：具體由可以利用的頻譜空間的大小和再現像的頻譜 帶寬k決定；頻譜空間的大小是由再現像的空間頻率所決定的，頻譜空間的可利用范圍是以零級 中心為圓點，半徑為2k至半徑為的環形區域；

(四)根據參考光所分脈沖的數目m和每一個再現像的頻譜帶寬k，在第一步確定的參考光 角度的空間約束下，采用盡量占用頻譜空間、每一個頻譜盡量彼此分離的原則，來設計再現像在 頻譜面上的分布，進而推導出雙楔形棱鏡和對應的偏折棱鏡在基準平面上的分布，光闌的通光孔 徑的分布與雙楔形棱鏡和對應的偏折棱鏡在基準平面亦即基板上的分布相同；

第三、偏折角度和可調光程的實現：

根據第二步推導得到的入射參考光的中心在基準平面上的坐標(x，y)分布，進而得到光闌 的通光孔徑的分布，光闌的作用為根據通光孔徑的分布選取確定的投射光束，然后對每一個所分 的脈沖，利用固定在基板上的一對雙楔形棱鏡調節其光程差，利用與雙楔形棱鏡對應的偏折棱鏡 產生光的偏折角度；

(一)偏折棱鏡的傾斜角度確定：

根據偏折棱鏡所處的空間位置：即入射參考光中心距基板中心的距離H和偏折棱鏡到CCD 靶面的距離在z軸方向上的投影L，其中，z軸方向為參考光的入射方向，利用折射定律確定偏折 棱鏡的傾斜角度β應滿足：

n為偏折棱鏡玻璃的折射率，θ為參考光和物光的夾角且滿足：

tan(θ)=HL;]]>

(二)雙楔形棱鏡的確定：

根據光程差改變量的調節范圍s，依據公式：s＝(n-1)*Δt*cot(Φ)確定雙楔形棱鏡，其 中，n為雙楔形棱鏡玻璃的折射率，Δt為雙楔形棱鏡之一在縱向上的移動距離，Φ為棱鏡的楔形 角；

第四、將第三步確定的偏折棱鏡和雙楔形棱鏡按照第二步確定的雙楔形棱鏡和對應的偏折棱 鏡在基準平面即基板上的分布，將偏折棱鏡和雙楔形棱鏡固定在基板上，同時將第二步確定的光 闌放置在基板前面，則在CCD靶面獲得所分的m個連續脈沖。