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申请/专利权人：电子科技大学

摘要：本发明公开了一种基于介质分束与极化扭转光栅的太赫兹准光和差网络，属于准光单脉冲天线技术领域。包括四个输入端口、六个平面镜、三个介质分束器、两个极化扭转光栅。本发明采用两个极化扭转光栅替换现有准光和差网络的平面镜，解决了单极化准光高斯波束经过前级和差比较器到达后级和差比较器之前极化方向变化的问题；另外，本发明方案还解决了目前双极化3dB分束器难以实现在两个极化方向宽带宽分束的问题，以及双极化3dB分束器与光栅3dB分束器加工精度高的难题，有效改善了和差网络的和差辐射特性。具有损耗小、承受功率大、易加工且能控制波束极化方向的优点。

主权项：1.一种基于极化扭转光栅的太赫兹准光和差网络，其特征在于，包括：和输入端口D1、方位差端口D2、俯仰差端口D3、匹配端口D4、平面镜J1.1、平面镜J1.2、平面镜J2.1、平面镜J2.2、平面镜J3、平面镜J4、介质分束器S1、介质分束器S2、介质分束器S3、极化扭转光栅N1、极化扭转光栅N2；其中，所述平面镜J1.1、平面镜J1.2、平面镜J2.1、平面镜J2.2、平面镜J3、平面镜J4均为平面反射镜，用于控制波束的传播方向；所述介质分束器S1、介质分束器S2、介质分束器S3用于将垂直极化波束等分为幅值相等的透射波束和反射波束，且透射波束相位＝反射波束相位+90°；所述极化扭转光栅N1、极化扭转光栅N2用于控制波束的传播方向并改变高斯波束的极化方向；所述平面镜J1.1、分束器S1、极化扭转光栅N1依次放置且相互平行，与输入端口呈45°夹角；所述平面镜J1.2与极化扭转N2平行放置；所述平面镜J2.1、介质分束器S2、介质分束器S3、平面镜J3相互平行，且介质分束器S2、介质分束器S3并排放置于平面镜J2.1与平面镜J3之间；所述平面镜J2.2、平面镜J4平行放置；所述平面镜J1.1与平面镜J1.2之间的夹角、介质分束器S1与极化扭转光栅N2之间的夹角、平面镜J2.1与平面镜J2.2之间的夹角、介质分束器S2与平面镜J4之间的夹角、介质分束器S3与平面镜J4之间的夹角均为90°；当垂直极化高斯波束A从和端口D1入射，通过平面镜J1.1反射后到达分束器S1，被等分为反射波束A1和透射波束A2，此时反射波束A1与透射波束A2极化方向均为垂直极化；反射波束A1经过极化扭转光栅N2反射后，其极化方向变为水平极化，通过平面镜J1.2和平面镜J2.1反射后，其极化方向又变为垂直极化，到达介质分束器S3被等分为反射波束A11和透射波束A12；反射波束A11依次经过平面镜J4、平面镜J2.2两次反射后输出；透射波束A12经过平面镜J3反射后输出；透射波束A2经过极化扭转光栅N1反射后，其极化方向变为水平极化，通过平面镜J2.1反射后，其极化方向又变为垂直极化，再通过介质分束器S2被等分为反射波束A21和透射波束A22；反射波束A21依次经过平面镜J4、平面镜J2.2反射后输出；透射波束A22经过平面镜J3反射后输出；最终得到四个等幅同向的波束，实现和差网络的和效果；当垂直极化高斯波束B从方位差端口D2入射，到达分束器S1，被等分为反射波束B1和透射波束B2，此时反射波束B1与透射波束B2极化方向均为垂直极化；反射波束B1经过极化扭转光栅N1反射后，其极化方向变为水平极化，通过平面镜J2.1反射后，其极化方向又变为垂直极化，再通过介质分束器S2被等分为反射波束B11和透射波束B12；反射波束B11依次经过平面镜J4、平面镜J2.2两次反射后输出；透射波束B12经过平面镜J3反射后输出；透射波束B2经过极化扭转光栅N2反射后，其极化方向变为水平极化，通过平面镜J1.2和平面镜J2.1反射后，其极化方向又变为垂直极化，到达介质分束器S2被等分为反射波束B21和透射波束B22；反射波束B21依次经过平面镜J4、平面镜J2.2反射后输出；透射波束A22经过平面镜J3反射后输出；最终得到四个等幅且方位面相位相差180°的波束，实现和差网络在方位面上的差效果；当垂直极化高斯波束C从俯仰差端口D3入射，经过平面镜J1.1反射后，到达分束器S1，被等分为反射波束C1和透射波束C2，此时反射波束C1与透射波束C2极化方向均为垂直极化；反射波束C1经过极化扭转光栅N2反射后，其极化方向变为水平极化，相对于入射介质分束器S2的入射面为垂直极化，通过介质分束器S2被等分为反射波束C11和透射波束C12；反射波束C11经过平面镜J3反射后输出；透射波束C12依次经过平面镜J4、平面镜J2.2两次反射后输出；透射波束C2经过极化扭转光栅N1反射后，其极化方向变为垂直极化，到达介质分束器S3被等分为反射波束C21和透射波束C22；反射波束C21经过平面镜J3反射后输出；透射波束C22依次经过平面镜J4、平面镜J2.2反射后输出；最终得到四个等幅且俯仰面相位相差180°的波束，实现和差网络在俯仰面上的差效果。

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百度查询： 电子科技大学 一种基于介质分束与极化扭转光栅的太赫兹准光和差网络