专利名称：用腔外电光偏振控制器控制两束脉冲激光的偏振态的制作方法
用腔外电光偏振控制器控制两束脉冲激光的偏振态技术领域本技术发明属于光电技术领域。
背景技术：
在激光雷达、非线性光学等很多领域经常需要将两个脉冲激光束以尽 可能少的能量损失耦合为一束(即两束光同轴)，这需要采用偏振耦合的方 式。但这样耦合的两束光偏振态是互相垂直的，不满足相干条件。在很多 工作中，需要这两束光在一定的时间延迟内有相同的偏振态(如在审的 国防发明专利"基于泵浦放大技术的受激布里渊散射激光雷达"，申请号-200710081228.8 )。这就需要使耦合后的两束光在不同的时刻具有相同的偏 振态。本发明提出了一种新技术，可以根据需要在不同时刻使同轴的两束正 交偏振光具有相同的偏振态。发明内容本发明采用腔外电光偏振控制器技术，对两束同轴传播的正交偏振的 线偏振光的偏振态进行控制，使两束光在需要的时刻具有相同的偏振态。 其原理和具体技术论述如下。一、工作原理腔外电光偏振控制器包括双折射电光晶体和驱动电源两部分。 让两束正线交偏振光耦合后的同轴光束射到腔外电光偏振控制器上。 两束光之间有一时间延迟，它们在不同时刻先后到达腔外电光偏振控制器。电光偏振控制器中的双折射电光晶体为经特殊切割的Kiyp晶体。不加高压时，其光轴为竖直方向。加高压时，其光轴与水平(或竖直)方向成45° ，且对入射光为半波片。通过控制在双折射电光晶体上加或不加高压改变双折射晶体的双折射特性，达到改变两束光偏振态的目的。二、 实现方法下面结合附图详细描述本发明的工作原理和实现方法。由于退压工作 方式具有更高的开关速度，我们以退压工作方式为例进行说明，并假设激光的脉冲宽度为10ns，重复频率为10Hz。 (一 )两束正交偏振的线偏振光经偏振耦合器后耦合为一束光(见附图1)。 两束光之间有一定的时间延迟(例如10ns)。因此，两束光在不同 时刻先后到达电光偏振控制器。设竖直偏振的光首先到达。(二) 电光偏振控制器平时处在通电加压状态(初始状态)。此时，竖直 偏振的光将以很小的损耗通过电光偏振控制器。(三) 经过10ns的延迟后，第一束竖直偏振的光消失，第二束水平偏振 的光到达电光偏振控制器。此时，驱动电源突然关断加在双折射电 光晶体上的高压，电光晶体的双折射特性突然发生变化。此时，晶 体变为对该光束的半波片(光轴方向与水平振动方向成45。角，水 平偏振的光将以很小的损耗通过晶体并变为竖直偏振的光。(四) 再经过10ns后，第二束光消失。此时，驱动电源突然又将高压加 到双折射电光晶体上，晶体的双折射特性回到初始状态。(五) 经过一段时间后(约999ms)，第二个竖直偏振的光脉冲到达电光 控制器，然后重复(一)至(四)的工作过程。(六) 上述过程不断重复，可在每一个重复阶段内使两束正交偏振的线偏 振光在不同时刻(相差10ns)具有相同的偏振态。(七) 用一台高精度脉冲发生与延迟器输出的脉冲电信号控制电光偏振控 制器驱动电源的工作，保证电光偏振控制器的工作准确无误。三、 本发明的特点1) 实现了两束完全同轴传播的正交偏振的线偏振光具有相同的偏振 态。2) 可根据需要对两束光的偏振态进行精确控制。
附图1.偏振耦合原理及其实现。(用此装置获得本发明所要控制的两束激 光)附图2.外腔电光偏振控制器工作原理。说明由双折射电光晶体先后出射的两束脉冲激光实际上是同轴的，为了 示意清楚，图中将两束光分开。
权利要求
1. 通过外腔电光偏振控制器对两束同轴传播的正交偏振的线偏振光的偏振态进行控制，使两束光在需要的时刻具有相同的偏振态。电光偏振控制器中的双折射电光晶体为经特殊切割的KD*P晶体。不加高压时，其光轴为竖直方向。加高压时，其光轴与水平(或竖直)方向成45°，且对入射光为半波片。
2. 电光偏振控制器平时处在通电加压状态(初始状态)。此时，竖直偏振的光将以 很小的损耗通过双折射电光晶。
3. 经过10ns的延迟后，第一束竖直偏振的光消失，第二束水平偏振的光到达电光 偏振控制器。此时，驱动电源突然关断加在双折射电光晶上的高压，双折射电光 晶的双折射特性突然发生变化。此时，水平偏振的光将以很小的损耗通过双折射 电光晶(半波片)并变为竖直偏振的光。
4. 再经过10ns后，第二束光消失。此时，驱动电源突然又将高压加到双折射电光 晶上，晶体的双折射特性回到初始状态。
5. 经过一段时间后(约999ms)，第二个竖直偏振的光脉冲到达Q开关，然后重复1 _全:4的工作过程。
6. 上述过程不断重复，可在每一个重复阶段内使两束正交偏振的线偏振光在需要的 不同时刻(相差10ns)具有相同的偏振态。
7. 用一台高精度脉冲发生与延迟器输出的脉冲电信号控制电光偏振控制器驱动电 源的工作，保证电光偏振控制器的工作准确无误。
全文摘要
本发明采用腔外电光偏振控制技术，对两束同轴传播的正交偏振的线偏振光的偏振态进行控制，使两束光在需要的时刻具有相同的偏振态。通过精确控制电光偏振控制器的驱动电源，在不同的设定时刻开启或关断加在双折射电光晶体上的高压，改变晶体的双折射特性，从而在不同的时刻，使两束光具有相同的偏振态。
文档编号G02F1/03GK101266342SQ20071014351
公开日2008年9月17日 申请日期2007年8月8日 优先权日2007年8月8日
发明者何兴道, 刘大禾, 弓文平, 欧阳敏, 石锦卫, 高益庆 申请人:北京师范大学;南昌航空大学