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全息光学元件在自由空间光通信中的光纤耦合特性

DOI：10.7567/1347-4065/ab2534 期刊：Japanese Journal of Applied Physics 出版年份：2019 更新时间：2025-09-19 17:13:59
摘要： 提出采用全息光学元件（HOE）替代自由空间光通信中的精瞄机构（FPM）。研制了一种能将接收光束传播角转换至设计方向的全息光学元件，并通过实验评估了接收光束与单模光纤的耦合特性。结果表明该方法具有应用潜力，且较精瞄机构更具优势。
作者： Hiroki Yamashita，Koki Wakunami，Yasuyuki Ichihashi，Kenji Yamamoto，Yoshihisa Takayama
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研究概述 实验方案 设备清单

研究目的

提出采用全息光学元件（HOE）替代自由空间光通信中的精瞄机构（FPM），通过无源光学元件抑制接收信号光束的角向波动。

研究成果

实验验证了在自由空间光通信中采用全息光学元件（HOE）替代光纤准直器（FPM）的可行性和优势。与反射镜相比，该全息光学元件将接收光耦合至单模光纤（SMF）的可接受角度范围提升了8.14倍，证实了所提出的全息光学元件的有效性。

研究不足

将全息光学元件（HOE）安装到测量用光学系统中时，由于非预期的对准偏差会导致衍射效率下降。实际制作的HOE在折射率变化量和记录波前轮廓方面与理想设计存在轻微差异。用于制作HOE的材料厚度不足，导致角度复用光栅之间产生串扰，并改变了参考光束的衍射角度。

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