該技術基于全保偏光纖器件，無需考慮空間誤差的影響，系統(tǒng)穩(wěn)定性高、可靠性好、易于與其他光纖器件相結合，在基于相控陣的空間相干光通信系統(tǒng)中有很大的潛在應用價值。相關結果以楊燕為*作者分別發(fā)表于近期的Applied Optics 和IEEE Photonics Technology Letters。
圖1 相干偏振合成原理圖（a）開環(huán)（b）相位控制閉環(huán)（c）偏振控制閉環(huán)。PBC為光纖偏振合束器，PC為光纖相位補償器，DPC為偏振控制器
圖2 基于偏振控制的3路相干偏振合成實驗結果
為了緩解大氣湍流對相干光通信的影響，目前主要采用兩種技術手段，分別是“大口徑望遠鏡+單孔徑自適應光學技術”和“相控陣技術”。相較于*種技術，相控陣技術具有望遠鏡尺寸小、成本低、可靠性高等優(yōu)點。在基于相控陣的空間相干光通信系統(tǒng)中，接收光束被接收陣列分成多束。因此，如何將多束攜帶通信信號的子光束地合成至一束激光十分重要。針對這一問題，該課題組提出了基于光纖器件的相干偏振合成技術。兩束偏振態(tài)互相垂直的線偏振光可利用光纖偏振合束器合為一束光，由于輸入光束相位差的變化，合成光束為任意偏振態(tài)（圖1a）。為了控制合成光束為線偏振光，以進行下一級合成或用于通信信號的解調，該課題組分別提出了相位控制（圖b）和偏振控制（圖c）兩種方法，并進行了理論分析及實驗驗證。結果表明，這兩種方法均能實現(xiàn)的相干偏振合成，將多束線偏振光地合成至一根保偏光纖中，并輸出線偏振光。
該工作得到了國家自然科學基金、中科院創(chuàng)新基金和“西部之光”等項目的支持。
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