基于液晶偏振光栅的大口径激光光束扫描系统

作     者：刘禹彤 曹宗新 李子凡 龚君豪 毛红敏 张大伟 赵元安 洪瑞金 樊丽娜 曹召良 LIU Yutong;CAO Zongxin;LI Zifan;GONG Junhao;MAO Hongmin;ZHANG Dawei;ZHAO Yuanan;HONG Ruijin;FAN Lina;CAO Zhaoliang

作者机构：苏州科技大学物理科学与技术学院江苏微纳热流技术与能源应用重点实验室江苏苏州215009 上海理工大学光电信息与计算机工程学院上海200093 中国科学院上海光学精密机械研究所薄膜光学实验室上海201800 

出 版 物：《应用光学》 (Journal of Applied Optics)

年 卷 期：2024年第45卷第3期

页      面：557-567页

学科分类：080901[工学-物理电子学] 0809[工学-电子科学与技术（可授工学、理学学位）] 08[工学] 080401[工学-精密仪器及机械] 0804[工学-仪器科学与技术] 0803[工学-光学工程] 

基　　金：“十四五”江苏省重点学科资助(2021135) 吉林省科技厅重点研发项目(20220203033SF) 

主　　题：激光 液晶偏振光栅 非机械式扫描 大口径 级联控制 

摘      要：非机械式激光光束扫描系统具有体积小、重量轻、易集成等优势,在激光雷达、激光武器和激光通信等领域具有较大的应用前景,其通光口径决定着设备的工作距离、扫描精度和目标摧毁能力。基于液晶偏振光栅设计了一种全电控制的大口径激光光束扫描系统。采用液晶偏振光栅和液晶空间光调制器的协同工作方式,实现光束的大角度连续扫描;设计了光束扫描系统,并重点分析了级联液晶偏振光栅组的控制策略,给出了具体控制方法。最后,进行了激光光束的初步扫描实验,实现了70 mm口径光束在−16.575°~16.575°的偏转。该研究结果为激光光束的非机械式扫描控制提供了技术支撑,并在大口径激光扫描系统应用方面进行了初步探索。