摘要。多层光转换(MPLC)提供了自适应光学器件的替代方法,用于将湍流腐败的自由空间光束耦合到单模光纤或波导中。最近发布的测试结果表明,这种转换设备比自适应光学系统具有可比性或更好的性能。为了更好地了解设备特性,进行了模拟,以量化不同湍流强度和Hermite数量的功率损失 - 转换过程中使用的高斯模式。特定的病例研究是由美国陆军研究实验室开发的原型自由空间激光通信系统。拟议的仿真和统计结果报告了。还讨论了MPLC后梁功率组合器的分析。©作者。由SPIE在创意共享归因4.0国际许可下出版。全部或部分分发或复制此工作需要完全归因于原始出版物,包括其DOI。[doi:10.1117/1.oe.61.11.116104]
众所周知,光混合器 [1] 是光通信相干接收器中的关键组件。它可以采用多种技术构建,包括光纤、硅光子学和偏振光学 [2-5]。扩展可用带宽以匹配光电探测器的整个范围可以实现新的应用,例如相干光谱 [6]、光纤传感 [7]、光检测和测距 (LiDAR) [8],以及生物医学传感和成像 [9],例如光学相干断层扫描 (OCT) [10]。在迄今为止报道的制备的混合器中,最大的带宽为 120 nm,约为 1550 nm,这是因为如果不进行主动调整就难以获得精确的 90° 相移 [11-13]。多平面光转换 (MPLC) 是一种多输入、多输出光束重塑技术,由一系列由自由空间传播分隔的相位掩模组成 [14, 15],因此可以产生具有 2 个输入和 4 个输出的光混合器。图 1 显示了由 14 个光滑相位掩模板和一个金镜组成的多反射腔中形成的光学混合器的示意图。输入由微透镜准直的单模光纤阵列馈送,输出是四束高斯光束,这些光束与类似的光纤准直器阵列模式匹配,或者可以在自由空间光电探测器上检测到。