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[发明专利]一种通过角锥棱镜和分光棱镜实现偏振退化的方法及装置-CN202111351699.2有效
发明人：吴金才;宋志化;张亮;窦永昊;贾建军;何志平;舒嵘 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2021-11-16 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明公开一种通过分光棱镜和角锥棱镜实现偏振退化的方法及装置，该发明利用角锥棱镜的内表面全反射功能，入射面六个区域进入角锥棱镜后折射和反射的路径不同，造成不同区域的偏振入射光经过角锥棱镜反射后的偏振态不同，从而导致出射光的偏振度发生退化，即出射光退化成部分偏振光；同时利用了分光棱镜的分光及合束的功能，采用两个角锥棱镜分别对透过和反射光束自准退偏，两束自准光再经过分光棱镜合束出射，组合成一个固定收发一体的偏振光束退偏模块。该发明操作过程简单，光路搭建方便，同时对入射光波长没有要求，对复色光也可实现偏振退化,所需成本低廉。
一种通过棱镜分光实现偏振退化方法装置

[发明专利]一种用于多方向光轴检测对准的分光棱镜光校装置-CN202211415095.4在审
发明人： 宋志化;黄韦斌;侯佳;强佳;周成林;张亮;何志平;舒嵘 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01M11/02 文献下载
摘要：本发明公开一种用于多方向光轴检测对准的分光棱镜光校装置。光校装置通一个分光棱镜将激光束分成90度的夹角，其中一路光束再通过平行平板玻璃后一部分激光束沿原路返回，经过分光棱镜再次将激光束分成90度的夹角，实现了三个方向光轴的检测。本专利解决了三个方向光轴检测对准的问题，也可单独使用任意两个方向的检测对准，实现了被测平面的实时高精度监控。
一种用于多方光轴检测对准分光棱镜装置

[发明专利]光子计数通信自适应接收装置和方法-CN202211526064.6在审
发明人：黄骏;张亮;吴金才;宋志化;王婷婷;舒嵘;王建宇 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-11-30 - 公布日： 2023-03-14 - 主分类号： H04B10/67 文献下载
摘要：本发明涉及无线光通信技术领域，公开一种光子计数通信自适应接收装置和方法，装置包括半波片、偏振分束器、四分之一波片、角反射器、分束器、面阵探测器和单光子探测器；方法包括：入射光依次穿过半波片、偏振分束器、四分之一波片到达角反射器，被反射后再次穿过四分之一波片进入偏振分束器，被反射后进入分束器；分束器将入射光分为两路，面阵探测器测量一路光的出射能量，调整半波片和四分之一波片的旋转角度调整入射光的出射能量直至预设阈值；接着单光子探测器测量另一路光的出射能量，再次调整半波片和四分之一波片使出射能量保持在正常通信的水平。本发明可以扩大光强的动态范围上限、实现实时检测和精细控制、提升通信端机的可靠性。
光子计数通信自适应接收装置方法

[发明专利]一种精密调整45度反射镜安装角度的方法-CN202211411118.4在审
发明人：黄韦斌;宋志化;侯佳;强佳;周成林;张亮;何志平;舒嵘 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-11-11 - 公布日： 2023-01-31 - 主分类号： G02B7/198 文献下载
摘要：本发明公开一种精密调整45度反射镜安装角度的方法。所述方法通过电子自准值仪检测45度反射镜的角度，首先借助电子自准值仪将光路的基准转移到平面镜，再将45度反射镜和平面镜的组合光路检测45度反射镜的安装角度，以实时调节45度反射镜安装方向。此方法操作简单，具有高精度，实时性的优势，能够在装调过程中保证光学组件的安装精度。
一种精密调整 45 反射安装角度方法

[发明专利]一种多波长自由空间量子通信系统的偏振补偿方法-CN202211187649.X在审
发明人：何志平;谭永健;吴金才;宋志化 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-09-28 - 公布日： 2022-11-25 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明公开了一种多波长自由空间量子通信系统的偏振补偿方法。该装置基于偏振编码的量子编码模块、二向色镜、后光路、波片、发射端望远镜、接收端望远镜、半波片及量子解码模块组成的多波长分时工作的自由空间量子通信系统，通过在发射终端旋转两块波片补偿退化的圆偏光，并通过在接收终端补偿旋转相位匹配的半波片补偿线偏光的基矢角偏差实现系统偏振态的补偿。两块波片的旋转角度将通过装载前测量各器件和系统的传输矩阵以及波片的相位延迟，并基于穆勒‑斯托克斯演算规则计算获取。本发明结构简单，适用谱段宽，器件容易获取，可以应用到多波长分时工作的自由空间量子通信系统偏振态保持设计及偏振敏感空间光通信光学系统设计中。
一种波长自由空间量子通信系统偏振补偿方法

[发明专利]一种跟踪扫描式的激光发散角测量装置及方法-CN202210811410.9在审
发明人：吴金才;宋志化;张亮;何志平 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01B11/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种跟踪扫描式的激光发散角测量装置及方法。该发明利用分光镜(Beam Splitter)将信标光发射光纤与信号光接收光纤等距离的放置于其两侧，组成一个能够同时发射信标和接收信号光的模块，将该模块放置于平行光管焦面处与平行光管共同组成检测系统；被测系统具备跟踪功能，利用平行光管产生平行信标光，被测系统跟踪信标光后发射信号光，信号光经过平行光管会聚后被收发模块接收光纤接收。通过改变跟踪点来完成信号光的扫描，根据扫描的功率或单光子计数来拟合信号光的光斑形状，通过计算束腰大小来计算信号光的发散角。本发明测试方法简单，通过被测系统的跟踪功能来实现激光发散角的测量，该发明在测量极弱信号光的发散角时具备一定的优势。
一种跟踪扫描激光发散测量装置方法

[发明专利]一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置及方法-CN202210811544.0在审
发明人： 宋志化;吴金才;张亮;何志平 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2022-07-11 - 公布日： 2022-11-18 - 主分类号： G01B11/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种采用波分复用器的激光收发同轴度测量装置及方法。该发明利用波分复用器将信标光发射与信号光接收合为一体，组成一个能够同时发射信标和接收信号光的模块，将该模块放置于平行光管焦面处与平行光管共同组成检测系统；被测系统具备跟踪功能，利用平行光管产生平行信标光，被测系统跟踪信标光后发射信号光，信号光经过平行光管会聚后被光纤接收。通过改变跟踪点来完成信号光的扫描，根据扫描的功率或单光子计数来寻找光斑中心位置，通过计算得到主动光电系统收发同轴度。本发明测试方法简单，装置搭建方便，通过被测系统的跟踪功能来实现激光收发同轴度的测量。
一种采用波分复用器激光收发同轴测量装置方法

[发明专利]一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法-CN202110265620.8有效
发明人： 宋志化;窦永昊;吴金才;张亮;谭永健;贾建军;何志平;舒嵘;王建宇 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2021-03-11 - 公布日： 2022-09-16 - 主分类号： H04B10/70 文献下载
摘要：本发明公开一种具备偏振态补偿功能的量子通信系统及方法。本发明提供了一种利用波片组同时补偿单模光纤及动态跟踪系统偏振退化的方法。该方法利用斯托克斯参量对偏振光进行表示，并使用穆勒矩阵表达量子通信系统及单模光纤对偏振态产生的扰动，通过波片组补偿后，使的整个光学链路的所有光学元件组合产生的穆勒矩阵为单位矩阵，再通过矩阵的运算得到相应的波片组补偿矩阵，计算出波片组中每个波片需要旋转的角度，完成波片组对量子通信系统偏振态扰动的动态补偿。该方法的优点在于确保了量子光之间的绝对同轴度，同时在系统光学元件发生退化后，可以更新波片补偿角度达到偏振保持的功能，从而延长系统的使用寿命。
一种具备偏振补偿功能量子通信系统方法

[发明专利]扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置及方法-CN202010965462.2有效
发明人：吴金才;宋志化;张亮;窦永昊;贾建军;何志平;舒嵘 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2022-02-18 - 主分类号： G01B11/27 文献下载
摘要：本发明公开了一种扫描法测量主动光电系统激光收发同轴度的装置及方法，该发明利用分光棱镜的分光功能，将CCD与光纤端面等距离的固定到分光镜两侧，在平行光管焦面处同时实现接收光束的成像和激光的发射，组合成一个收发同轴模块；利用角锥棱镜的自校准功能标定收发同轴模块的收发同轴点，以收发同轴点为基准，通过高精度的方位、俯仰旋转台分别标定出主动光电系统的接收及发射的光轴，通过计算便可得到同轴度偏差。该发明操作过程简单、定标方法简单，可以充分利用现有实验仪器进行测量。
扫描测量主动光电系统激光收发同轴装置方法

[发明专利]一种带有透射式整形结构的空间光混频器设计方法-CN201910480889.0有效
发明人：江伦;宋志化;高亮;安岩;李小明;佟首峰;宋延嵩 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-06-06 - 公布日： 2021-09-03 - 主分类号： G02B27/28 文献下载
摘要：本发明的目的是提出一种带有透射式整形结构的空间光混频器设计方法，旨在提高光通信系统中光混频器的混频效率。在相干光通信的光混频器中，现有信号光和本征光的理论最大混频效率只能达到81.45％，借助本发明提出的带有整形元件的混频系统，可进一步提高混频效率。技术方案包括：1，非球面透镜组；2，50％分光棱镜；3，波片和偏振片；4，球面透镜组。可将入射的信号光光场分布由平顶分布整形为高斯分布，本征光借助球面透镜组变为平行出射，然后两束光再进入偏振分光棱镜中进行混频，得到出射的中频信号用于本征光和信号光锁相并获得光信号的载波信息。本发明适用于空间相干光通信技术。
一种带有透射整形结构空间混频器设计方法

[发明专利]一种主动光电系统激光收发同轴度的测试装置及方法-CN202010966317.6在审
发明人：吴金才;张亮;贾建军;宋志化;窦永昊;何志平;舒嵘 -专利权人：中国科学院上海技术物理研究所
申请日： 2020-09-15 - 公布日： 2021-03-16 - 主分类号： G01B11/27 文献下载
摘要：本发明公开一种主动光电系统激光收发同轴度的测试装置及方法，该发明利用了分光棱镜的分光功能，在平行光管焦面处同时实现接收光束的成像和点光源的发射，组合成一个固定收发一体的焦面模块；同时利用角锥棱镜的自校准功能标定点光源对应的收发同轴点，再通过两轴线性位移台分别标定出激光收发光电系统的接收发射光轴，通过计算便可得到发射光路和接收光路同轴度偏差。该发明操作过程简单，对测试设备要求较低，可以充分利用现有实验仪器进行测量，焦面模块固定、所需成本低廉。
一种主动光电系统激光收发同轴测试装置方法

[发明专利]一种基于折反射式环形镜头的多点激光通信用光学天线-CN201910480924.9在审
发明人：江伦;宋志化;佟首峰;宋延嵩;高亮;安岩;李小明 -专利权人：长春理工大学
申请日： 2019-06-06 - 公布日： 2019-10-01 - 主分类号： H04B10/071 文献下载
摘要：本发明涉及一种基于折反射式环形镜头的多点激光通信用光学天线，属于空间激光通信技术领域。本发明提出的一种基于折反射式环形镜头的多点激光通信用光学天线由折反射式环形镜光学天线分系统、双光楔粗跟踪分系统、入射激光探测分系统和缩束光学分系统组成。该天线利用折反射式环形镜头实现对方位全周、俯仰大角度范围内的目标信号进行接收，利用双光楔组对多个目标进行同时跟踪，采用卡式缩束系统，将大口径光学天线接收到的光束口径进行压缩，减小后续系统的口径，降低加工设计难度并有利于光学系统的轻小型化。本发明可对空间方位很接近的多个通信目标同时进行激光通信，同时有利于提高光学天线的轻小型化程度。
光学天线折反射式激光通信镜头双光楔卡式缩束系统空间激光通信光学分系统探测分系统多个目标光束口径光学系统后续系统空间方位目标信号入射激光通信目标俯仰大口径环形镜跟踪减小组对天线口径压缩加工

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