基于液晶空间光调制器的激光束散角控制技术

在远距离激光通信系统中,为抑制复杂大气信道环境的影响,有必要对激光束散角进行实时调控。而传统光学变焦系统对激光束散角的调控精度不高,需要机械移动透镜组间距离,导致其灵活性和实时性差。本文提出了利用液晶空间光调制器（Liquid Crystal Spatial Light Modulator,LC-SLM）控制激光束散角的方法。通过LC-SLM模拟变焦透镜,由计算机生成不同焦距的相位灰度图并导入LC-SLM,利用不同的相位灰度图的灰度信息控制LC-SLM的外加电压以实现变焦透镜的功能;再利用变焦透镜与已知焦距的匹配透镜共同构成束散角控制系统,变焦透镜与匹配透镜距离恒定不变,通过改变变焦透镜的焦距实现束散角控制。研究结果表明,在基于液晶空间光调制器的激光束散角控制方法中,束散角变化值与理论值误差在5%以内,束散角的RMSE为0.017 5。与传统机械移动透镜组间距离控制束散角的方法相比,束散角均方根误差降低了22%,为激光参数动态调整提供了重要技术支撑。