[实用新型]同步移相偏振空间解码装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及空间编解码领域，特别是涉及一种解码范围宽、解码精度高的同步移相偏振空间解码装置。

背景技术

空间编解码技术利用激光的脉冲频率、偏振态等特性对空间位置上的差异进行位置信息编解码，可以应用于激光制导、空间定位、信息传输和目标识别等众多领域。现有的空间编码方式主要分为调制盘旋转空间编码技术、空间扫描空间编码技术和偏振空间编码技术。调制盘旋转空间编码技术、空间扫描空间编码技术需要用到机械旋转或扫描装置，限制了信号的编码速度，不符合高速空间编解码技术的发展趋势。偏振空间编码技术除了编解码速度快这一主要特点以外，还具有激光信号复用、无编码死区、作用距离远、激光光源要求低、结构较简单等优点，是当今激光空间编解码技术的发展方向。

在先技术[1](参见William W.Buchman.Postion determing systems.United StatesPatent 4030686，1977)描述了一种偏振空间编解码技术，在该技术中线偏振激光束直接通过光轴与表面平行的双折射光楔后，由发散光学系统发射出去形成一个大口径的编码光场。偏振空间解码装置为小口径光学接收系统，包括1/4波片、分束器、两个检偏器及两个光电探测器。激光束经过1/4波片后被分束器进行分光，分束后的两束光分别经过两个透光轴相互垂直的检偏器后由光电探测器所接收，利用两路信号的差值与和值得到一个比值，该比值为双折射光楔相位延迟量的正弦函数，进而求解出空间位置信息。但是该技术将位置解码范围对应的相位延迟量变化范围限制为-90°～90°，且在-90°、90°附近由于正弦函数变化缓慢会引入计算误差使空间位置解码精度低。

在先技术[2](参见周木春，陈延如，赵琦等.激光偏振编码制导中铌酸锂晶体编码技术研究.光学学报，26：290～293，2006)描述了一种偏振空间编解码技术，在该技术中线偏振激光束通过光轴与表面平行的楔形电光晶体后，由发散光学系统发射出去形成一个大口径的编码光场。偏振空间解码装置与在先技术[1]描述的偏振空间解码装置相同。

图1为在先技术的偏振空间编解码装置的原理图。所述的偏振空间编解码装置包括偏振空间编码装置10和偏振空间解码装置12。偏振空间编码装置10发射出大口径的编码光束11在空间上形成一个编码光场，编码光束11在其出射方向上的对称中心线称为瞄准中心线13。偏振空间解码装置12位于编码光场中并对其所处位置处的编码激光进行解码，即可得到自身偏离瞄准中心线13的位置信息。

图2为在先技术的偏振空间编码装置10的结构图。偏振空间编码装置10由激光光源20、扩束镜组21、起偏器22、双折射光楔23、发射光学镜组24组成。激光光源20发出的激光经过扩束镜组21后进行扩束，扩束的激光束由起偏器22变为线偏振光，线偏振光经过双折射光楔23、发射光学镜组24后在空间上形成一个编码光场。由于双折射光楔23的相位延迟作用，编码光场中不同的空间位置对应不同的偏振态，编码光场中偏振态的变化如图3所示，从而实现了偏振空间编码。该技术同样存在位置解码范围对应的相位延迟量变化范围限制为-90°～90°，且在-90°、90°附近由于正弦函数变化缓慢会引入计算误差使空间位置解码精度低的问题。

发明内容

本实用新型的目的在于克服上述现有技术的不足，提供一种同步移相偏振空间解码装置，该装置的解码范围宽、解码精度高。

本实用新型的技术解决方案：