用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器的制作方法

1.本实用新型涉及空间光通信中的宽带偏振光发生器技术领域，尤其涉及一种用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器。


背景技术：

2.在空间光通信中，由于大气等空间信道的偏振特性很不稳定，所以需要一种用于测量大气信道的稳定的偏振光发生器，以便能够准确测量大气信道的偏振特性。由于这种偏振光发生器常常需要布置在户外，受环境温度影响大，而且大气信道的变化无常，所以要求作为检测光源的偏振光发生器具有更好的稳定性。大气信道检测的另一个要求是，光束较宽，以便适应光学天线的接收要求，所以，大口径的温度波长不敏感的偏振态发生器是一种重要的光学仪表。
3.传统的偏振态发生器通常由起偏器，旋转装置以及1/4波片等元件组成，由此产生水平、垂直、45度、135度和左旋与右旋圆偏振态等6个标准偏振态。而偏振态的稳定问题是测量最基本的要求，其中前4个偏振态都比较稳定，但圆偏振态发生器就很不稳定，因为在这种偏振态发生器中为了产生左旋与右旋圆偏振态，大多采用了1/4波片，而1/4波片对温度和波长都敏感，故只能制作出窄带的特定温度下的偏振态发生器。


技术实现要素：

4.本实用新型的目的在于提供一种用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器，旨在解决当前技术中的现有偏振态发生器在产生左旋与右旋圆偏振态时大多采用1/4波片、对温度和波长都敏感、故只能制作出窄带的特定温度下的偏振态发生器的技术问题。
5.为实现上述目的，本实用新型提出的一种用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器，包括光源、扩速透镜、准直透镜组、起偏器、卡具、旋转机构、安装架、第一直角棱镜和第二直角棱镜，所述卡具依次设置有所述光源、所述扩速透镜、所述准直透镜组和所述起偏器，所述扩速透镜的一端与所述光源相对准，所述扩速透镜的另一端与所述准直透镜组相对准，所述准直透镜组远离所述扩速透镜的一端与所述起偏器相对准，所述卡具的下方设置有所述旋转机构，所述安装架上依次设置有所述第一直角棱镜和所述第二直角棱镜，所述第一直角棱镜与所述起偏器的输出端相对准，所述第二直角棱镜与所述第一直角棱镜的直角面贴合；
6.所述旋转机构包括支撑座、转动座、转动机构和翻转机构，所述支撑座上设置有凹槽，所述凹槽的内部设置有所述转动机构，所述转动机构包括转动轴、齿轮组、第一转盘、转动杆和转动齿轮，所述转动轴与所述支撑座活动连接，并位于所述凹槽内，所述第一转盘上设置有所述转动杆，所述转动杆贯穿所述支撑座，所述转动杆位于所述凹槽内部的一端设置有所述转动齿轮，所述凹槽的内壁上设置有所述齿轮组，所述转动轴位于所述凹槽底部的一端设置有第一齿部，所述齿轮组的一端与所述转动齿轮啮合，所述齿轮组的另一端与
所述第一齿部啮合，所述转动座与所述转动轴可拆卸连接，并位于所述转动轴远离所述支撑座的一端，所述转动座远离所述转动轴的一端设置有转动槽，所述翻转机构包括转轴、传动齿轮、第二转盘和连接杆，所述转轴贯穿所述转动槽，所述卡具与所述转轴可拆卸连接，并位于所述转动槽的内部，所述连接杆与所述转动座活动连接，并位于所述转动座的外部，所述连接杆上依次设置有所述第二转盘和所述传动齿轮，所述转轴上设置有第二齿部，所述传动齿轮与所述第二齿部啮合。
7.其中，所述齿轮组包括支撑架、从动轴、第一锥齿轮和第二锥齿轮，所述支撑架与所述支撑座可拆卸连接，并位于所述凹槽的内壁，所述支撑架上设置有所述从动轴，所述从动轴与所述转动轴相互平行，所述从动轴的一端设置有所述第一锥齿轮，所述第一锥齿轮与所述转动齿轮啮合，所述从动轴的另一端设置有所述第二锥齿轮，所述第二锥齿轮与所述第一齿部啮合。
8.其中，所述支撑架包括安装板、竖杆和抱环，所述安装板与所述支撑座可拆卸连接，并位于所述凹槽的内壁，所述竖杆的一端与所述安装板固定连接，所述竖杆的另一端与所述抱环固定连接，所述从动轴与所述抱环卡合连接，并贯穿所述抱环。
9.其中，所述抱环包括第一半环和第二半环，所述第一半环与所述竖杆固定连接所述第一半环和所述第二半环的两端均设置有连接块，所述第一半环上的所述连接块与所述第二半环上的所述连接块螺栓连接，所述从动轴上设置有卡槽，所述第一半环和所述第二半环的内壁上均设置有卡块，所述卡块与所述卡槽相适配。
10.其中，所述转轴包括轴体、螺母和安装框，所述轴体贯穿所述转动槽，所述轴体的一端设置有所述第二齿部，所述轴体的另一端设置有螺纹，所述螺母与所述螺纹相适配，所述安装框与所述轴体固定连接，并位于所述转动槽的内部，所述安装框上设置有所述卡具。
11.其中，所述第一转盘和所述第二转盘上均设置有把手。
12.本实用新型的有益效果体现在：所述扩速透镜的一端与所述光源相对应，所述扩速透镜的另一端与所述准直透镜组相对应，所述准直透镜组远离所述扩速透镜的一端与所述起偏器相对应，所述卡具的下方设置有所述旋转机构，所述第一直角棱镜与所述起偏器的输出端相对应，所述第二直角棱镜与所述第一直角棱镜的直角面贴合，通过所述扩速透镜将来自于所述光源的光变成一束宽口径光束，然后经过所述准直透镜组转变为平行光，经由所述起偏器形成线偏振光，转动所述旋转机构，使得线偏振光注入所述第一直角棱镜后，反射至所述第二直角棱镜，从而输出至光学天线，得到圆偏振光，圆偏振光由所述第一直角棱镜和所述第二直角棱镜配合形成，具有更高的温度稳定性和波长稳定性。
附图说明
13.为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
14.图1是本实用新型的用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器的结构示意图。
15.图2是本实用新型的旋转机构的结构示意图。
16.图3是本实用新型的旋转机构的侧视图。
17.图4是本实用新型的图3的a
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a线的内部结构剖视图。
18.图5是本实用新型的齿轮组的结构示意图。
19.图6是本实用新型的抱环的结构示意图。
20.100
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光源、200
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扩速透镜、300
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准直透镜组、400
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起偏器、500
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卡具、600
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旋转机构、700
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安装架、800
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第一直角棱镜、900
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第二直角棱镜、8
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支撑座、9
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转动座、10
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凹槽、11
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转动轴、12
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第一转盘、13
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转动杆、14
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转动齿轮、15
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第一齿部、16
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转动槽、17
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转轴、18
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传动齿轮、19
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第二转盘、20
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连接杆、21
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第二齿部、22
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支撑架、23
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从动轴、24
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第一锥齿轮、25
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第二锥齿轮、26
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安装板、27
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竖杆、28
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抱环、29
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第一半环、30
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第二半环、31
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连接块、32
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卡块、33
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轴体、34
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螺母、35
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安装框、36
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把手。
具体实施方式
21.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
22.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
23.请参阅图1至图6，本实用新型提供了一种用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器，本实用新型提供了一种用于空间光通信的对波长温度不敏感的圆偏振光发生器，包括光源100、扩速透镜200、准直透镜组300、起偏器400、卡具500、旋转机构600、安装架700、第一直角棱镜800和第二直角棱镜900，所述卡具500依次设置有所述光源100、所述扩速透镜200、所述准直透镜组300和所述起偏器400，所述扩速透镜200的一端与所述光源100相对应，所述扩速透镜200的另一端与所述准直透镜组300相对应，所述准直透镜组300远离所述扩速透镜200的一端与所述起偏器400相对应，所述卡具500的下方设置有所述旋转机构600，所述安装架700上依次设置有所述第一直角棱镜800和所述第二直角棱镜900，所述第一直角棱镜800与所述起偏器400的输出端相对应，所述第二直角棱镜900与所述第一直角棱镜800的直角面贴合；
24.所述旋转机构600包括支撑座8、转动座9、转动机构和翻转机构，所述支撑座8上设置有凹槽10，所述凹槽10的内部设置有所述转动机构，所述转动机构包括转动轴11、齿轮组、第一转盘12、转动杆13和转动齿轮14，所述转动轴11与所述支撑座8活动连接，并位于所述凹槽10内，所述第一转盘12上设置有所述转动杆13，所述转动杆13贯穿所述支撑座8，所述转动杆13位于所述凹槽10内部的一端设置有所述转动齿轮14，所述凹槽10的内壁上设置有所述齿轮组，所述转动轴11位于所述凹槽10底部的一端设置有第一齿部15，所述齿轮组的一端与所述转动齿轮14啮合，所述齿轮组的另一端与所述第一齿部15啮合，所述转动座9
与所述转动轴11可拆卸连接，并位于所述转动轴11远离所述支撑座8的一端，所述转动座9远离所述转动轴11的一端设置有转动槽16，所述翻转机构包括转轴17、传动齿轮18、第二转盘19和连接杆20，所述转轴17贯穿所述转动槽16，所述卡具500与所述转轴17可拆卸连接，并位于所述转动槽16的内部，所述连接杆20与所述转动座9活动连接，并位于所述转动座9的外部，所述连接杆20上依次设置有所述第二转盘19和所述传动齿轮18，所述转轴17上设置有第二齿部21，所述传动齿轮18与所述第二齿部21啮合。
25.在本实施方式中，所述扩速透镜200的一端与所述光源100相对准，所述扩速透镜200的另一端与所述准直透镜组300相对准，所述准直透镜组300远离所述扩速透镜200的一端与所述起偏器400相对准，所述卡具500的下方设置有所述旋转机构600，所述第一直角棱镜800与所述起偏器400的输出端相对准，所述第二直角棱镜900与所述第一直角棱镜800的直角面贴合，通过所述扩速透镜200将来自于所述光源100的光变成一束宽口径光束，然后经过所述准直透镜组300转变为平行光，经由所述起偏器400形成线偏振光，转动所述第一转盘12，通过所述转动齿轮14带动所述齿轮组转动，进而通过所述齿轮组与所述转动轴11的所述第一齿部15啮合，使得所述转动轴11上的所述转动座9旋转，转动所述第二转盘19，通过所述传动齿轮18与所述第二齿部21啮合，从而带动所述转轴17转动，从而使得所述转轴17上的所述卡具500翻转，使得线偏振光注入所述第一直角棱镜800后，反射至所述第二直角棱镜900，从而得到圆偏振光，输出至光学天线，圆偏振光由所述第一直角棱镜800和所述第二直角棱镜900配合形成，具有更高的温度稳定性和波长稳定性。
26.进一步地，所述齿轮组包括支撑架22、从动轴23、第一锥齿轮24和第二锥齿轮25，所述支撑架22与所述支撑座8可拆卸连接，并位于所述凹槽10的内壁，所述支撑架22上设置有所述从动轴23，所述从动轴23与所述转动轴11相互平行，所述从动轴23的一端设置有所述第一锥齿轮24，所述第一锥齿轮24与所述转动齿轮14啮合，所述从动轴23的另一端设置有所述第二锥齿轮25，所述第二锥齿轮25与所述第一齿部15啮合。
27.在本实施方式中，转动所述第一转盘12，通过所述转动齿轮14带动所述第一锥齿轮24转动，进而通过所述第二锥齿轮25带动所述第一齿部15，从而使得所述转动轴11转动，所述转动齿轮14、所述第一锥齿轮24和第二锥齿轮25的齿数一致，所述第一齿部15的齿数大于所述第二锥齿轮25的齿数，使得转动所述转盘时，所述转动轴11转动角度缓慢，便于控制所述起偏器400的转动角度。
28.进一步地，所述支撑架22包括安装板26、竖杆27和抱环28，所述安装板26与所述支撑座8可拆卸连接，并位于所述凹槽10的内壁，所述竖杆27的一端与所述安装板26固定连接，所述竖杆27的另一端与所述抱环28固定连接，所述从动轴23与所述抱环28卡合连接，并贯穿所述抱环28。
29.在本实施方式中，通过螺钉将所述安装板26安装在所述凹槽10的内壁上，所述安装板26和所述抱环28均与所述竖杆27固定连接，制造时采用一体成型技术制成，结构更加牢固。
30.进一步地，所述抱环28包括第一半环29和第二半环30，所述第一半环29与所述竖杆27固定连接所述第一半环29和所述第二半环30的两端均设置有连接块31，所述第一半环29上的所述连接块31与所述第二半环30上的所述连接块31螺栓连接，所述从动轴23上设置有卡槽，所述第一半环29和所述第二半环30的内壁上均设置有卡块32，所述卡块32与所述
卡槽相适配。
31.在本实施方式中，将所述从动轴23上的卡槽与所述第一半环29上的所述卡块32对应后，将所述从动轴23放置在所述第一半环29上，盖上所述第二半环30，将所述第二半环30上的所述卡块32卡入所述卡槽内，拧紧所述连接块31上的螺栓，从而将所述从动轴23安装在所述抱环28上。
32.进一步地，所述转轴17包括轴体33、螺母34和安装框35，所述轴体33贯穿所述转动槽16，所述轴体33的一端设置有所述第二齿部21，所述轴体33的另一端设置有螺纹，所述螺母34与所述螺纹相适配，所述安装框35与所述轴体33固定连接，并位于所述转动槽16的内部，所述安装框35上设置有所述卡具500。
33.在本实施方式中，将所述轴体33贯穿所述转动槽16后，拧上所述螺母34，从而将所述转轴17固定在所述转动槽16上，通过所述安装框35将所述卡具500安装在所述转动轴11上，从而使得所述转轴17转动时，所述卡具500上的所述起偏器400实现翻转。
34.进一步地，所述第一转盘12和所述第二转盘19上均设置有把手36。
35.在本实施方式中，通过所述把手36转动所述第一转盘12和所述第二转盘19时更加方便。
36.以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。