一種電光調(diào)q光開(kāi)關(guān)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及激光【技術(shù)領(lǐng)域】，公開(kāi)了一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，包括依光路設(shè)置的偏振分光元件、電光元件、偏振合光元件和至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件的輸出光平行平移并反射回電光元件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件；該光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，兩反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。該結(jié)構(gòu)利用光路平移反射元件將光路平行平移并反射使光束往返多次經(jīng)過(guò)電光元件，增加電光元件的等效長(zhǎng)度，大大降低了半波電壓，有效解決了BBO晶體由于電光系數(shù)小而需要高半波電壓的問(wèn)題，在光路平移反射元件上鍍相位補(bǔ)償膜片，有效提高調(diào)Q性能。
【專利說(shuō)明】一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及激光【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)。
【背景技術(shù)】
[0002]在電光調(diào)Q激光器中，電光調(diào)Q常用的電光晶體一般有LiNb03 (LN)和BBO晶體等。與BBO晶體相比較，LN晶體的電光系數(shù)較大，半波電壓較小，價(jià)格也較為便宜。然而，LN晶體存在著較嚴(yán)重的壓電效應(yīng)，很難被消除，而B(niǎo)BO晶體則幾乎沒(méi)有壓電效應(yīng)，因而使用BBO晶體制作的電光調(diào)Q開(kāi)關(guān)工作性能更加穩(wěn)定。
[0003]我們知道，電光晶體或陶瓷的半波電壓越高，驅(qū)動(dòng)的調(diào)制電壓源就越復(fù)雜，成本也就越高，因而晶體的半波電壓越低越好。常用的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)100結(jié)構(gòu)如圖1和圖2所示，光經(jīng)輸入準(zhǔn)直器101準(zhǔn)直后通過(guò)第一走離(Walk-off)晶體103分束為ο光和e光，在圖1中，沒(méi)有對(duì)中間的電光晶體105或陶瓷施加橫向半波電壓,分開(kāi)的兩束光經(jīng)1/2波片106后由第二走離(Walk-off)晶體104合為一束，耦合進(jìn)輸出準(zhǔn)直器102，即Q開(kāi)關(guān)的“開(kāi)”的狀態(tài)；在圖2中，對(duì)中間的電光晶體105或陶瓷施加橫向半波電壓，分開(kāi)的兩束光沒(méi)有合束在一起，而是分開(kāi)距離增大，不能耦合進(jìn)輸出準(zhǔn)直器102，即Q開(kāi)關(guān)的“關(guān)”的狀態(tài)。根據(jù)半波電壓的公式，電光晶體或陶瓷的半波電壓與其長(zhǎng)度和厚度的比例成反比，因而為了降低半波電壓，應(yīng)盡可能的增加電光晶體或陶瓷的長(zhǎng)度，減小其厚度。然而，晶體或陶瓷過(guò)長(zhǎng)和過(guò)薄會(huì)大大增加加工的難度，而且晶體或陶瓷也會(huì)容易變形甚至斷裂，而且器件的尺寸也會(huì)較大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本實(shí)用新型的目的在于提出一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，可有效增加電光材料的等效長(zhǎng)度，且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小，半波電壓低。
[0005]為達(dá)到上述目的，本實(shí)用新型提供的技術(shù)方案為:一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，包括依光路設(shè)置的偏振分光兀件、電光兀件和偏振合光兀件，還包括至少一個(gè)光路平移反射兀件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件的輸出光平行平移并反射回電光元件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件；入射光由偏振分光元件分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光，之后入射到電光元件，再經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件之后經(jīng)偏振合光元件合束后輸出；通過(guò)改變電光元件的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。
[0006]進(jìn)一步的，還包括部分反射鏡，位于電光元件與偏振合光元件之間。
[0007]進(jìn)一步的，還包括1/4波片，位于電光元件與部分反射鏡之間。
[0008]進(jìn)一步的，還可以包括一波片，設(shè)于偏振分光元件和電光元件之間，用于補(bǔ)償偏振分光兀件分尚輸出的兩束線偏振光的光程差。
[0009]進(jìn)一步的，還包括位于輸入輸?shù)妮斎牍饫w準(zhǔn)直器和輸出端的輸出光纖準(zhǔn)直器。[0010]進(jìn)一步的，所述偏振分光元件和偏振合光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光元件為電光晶體或電光陶瓷。
[0011]本實(shí)用新型提供的另一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，包括依光路設(shè)置的偏振分光元件、電光元件和全反射鏡，還包括至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件的輸出光平行平移并反射回電光元件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光兀件；入射光由偏振分光兀件分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光，之后入射到電光兀件，經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件之后，經(jīng)全反射鏡反射沿原路返回，再次經(jīng)電光元件及光路平移反射元件之后回到偏振分光元件；通過(guò)改變電光元件的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。
[0012]進(jìn)一步的,還包括一波片，設(shè)于偏振分光兀件和電光兀件之間，用于補(bǔ)償偏振分光兀件分尚輸出的兩束線偏振光的光程差。
[0013]進(jìn)一步的,還包括設(shè)于輸入端的光纖準(zhǔn)直器。
[0014]進(jìn)一步的，所述偏振分光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光元件為電光晶體或電光陶瓷，如BBO晶體或LiNb03 (LN)晶體等。
[0015]上述各技術(shù)方案的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，可以應(yīng)用于固體激光器和光纖激光器中，作為調(diào)Q開(kāi)關(guān)，形成調(diào)Q激光器，輸出脈沖激光。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果為:利用光路平移反射元件將光路平行平移并反射使光束往返多次經(jīng)過(guò)電光元件，增加電光元件的等效長(zhǎng)度，大大降低了半波電壓，有效解決了 BBO晶體由于電光系數(shù)小而需要高半波電壓的問(wèn)題；通過(guò)在光路平移反射元件上鍍相位補(bǔ)償膜片，有效提高調(diào)Q的性能，可實(shí)現(xiàn)高效、集成化、體積小的電光調(diào)Q器件；而且結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單合理、操作方便，更適合于小型化生產(chǎn)，降低了生產(chǎn)成本。
【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0017]圖1為現(xiàn)有技術(shù)電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)結(jié)構(gòu)示意圖；
[0018]圖2為圖1的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)光路示意圖；
[0019]圖3為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例一結(jié)構(gòu)示意圖；
[0020]圖4為圖3的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)光路示意圖；
[0021]圖5為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例二結(jié)構(gòu)示意圖；
[0022]圖6為圖5的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)光路示意圖；
[0023]圖7為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例三結(jié)構(gòu)示意圖；
[0024]圖8為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例四結(jié)構(gòu)示意圖；
[0025]圖9為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例五結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖10為圖9的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)光路示意圖；
[0027]圖11為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例六結(jié)構(gòu)示意圖；
[0028]圖12為圖11的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)光路示意圖；
[0029]圖13為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例七結(jié)構(gòu)示意圖；[0030]圖14為本實(shí)用新型電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例八結(jié)構(gòu)示意圖。
[0031]附圖標(biāo)示:100、電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)；101、輸入準(zhǔn)直器；102、輸出準(zhǔn)直器；103、第一走離晶體；104、第二走離晶體；105、電光晶體；106、1/2波片；200、電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)；201、偏振分光兀件；202、偏振合光兀件；203、電光兀件；204、第一光路平移反射兀件；205、第二光路平移反射元件；206、部分反射鏡；207、相位補(bǔ)償膜層；208、1/4波片；209、全反射鏡；210、波片；300、增益光纖；400、光纖準(zhǔn)直器；401、輸入光纖準(zhǔn)直器；402、輸出光纖準(zhǔn)直器。
【具體實(shí)施方式】
[0032]下面結(jié)合附圖和【具體實(shí)施方式】，對(duì)本實(shí)用新型做進(jìn)一步說(shuō)明。
[0033]本實(shí)用新型利用光路平移反射元件將光路平行平移并反射使光束往返多次經(jīng)過(guò)電光元件，增加電光元件的等效長(zhǎng)度，大大降低了半波電壓，有效解決了 BBO晶體由于電光系數(shù)小而需要高半波電壓的問(wèn)題；可實(shí)現(xiàn)高效、集成化、體積小的電光調(diào)Q器件。具體的，該電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200,包括依光路設(shè)置的偏振分光兀件201、電光兀件203和偏振合光兀件202，還包括至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件203的輸出光平行平移并反射回電光元件203，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件203 ;入射光由偏振分光兀件201分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光,之后入射到電光兀件203,再經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件203，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件203之后經(jīng)偏振合光元件202合束后輸出；通過(guò)改變電光元件203的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層207。
[0034]具體的，如圖3和4所不的實(shí)施例一,在電光兀件203兩端分別設(shè)置第一光路平移反射元件204和第二光路平移反射元件205，在電光元件203與偏振合光元件202之間設(shè)置一個(gè)部分反射鏡206。入射光由偏振分光兀件201分為相互平行的ο光和e光兩束線偏振光，兩束線偏振光經(jīng)過(guò)電光元件203之后由第一光路平移反射元件204平行平移并反射回電光元件203，第二次經(jīng)過(guò)電光元件203之后再次由第二光路平移反射元件205平行平移并反射回電光兀件203,第三次經(jīng)過(guò)電光兀件203之后,一部分光經(jīng)部分反射鏡206透射后由偏振合光兀件202將ο光和e光合束后輸出，其余部分光再沿原路返回。通過(guò)改變電光元件203的電壓進(jìn)行調(diào)Q。該結(jié)構(gòu)通過(guò)兩個(gè)光路平移反射元件204、205使光路三次經(jīng)過(guò)電光元件203，使得電光元件203的等效長(zhǎng)度變?yōu)閷?shí)際長(zhǎng)度的三倍，從而可大大縮短電光元件203的實(shí)際長(zhǎng)度，或者降低電光元件203的半波電壓。該實(shí)施例中的兩個(gè)光路平移反射元件204、205均采用直角棱鏡，在直角棱鏡的斜邊所在的面上鍍?cè)鐾改ぃ谄鋬蓚€(gè)直角邊所在的側(cè)面上鍍高反膜，考慮到加電壓后ο光和e光穿過(guò)電光元件后的偏振方向會(huì)改變，為保證光在直角邊所在側(cè)面全反射時(shí)消光比不會(huì)降低，該實(shí)施例還在這兩個(gè)直角邊所在的側(cè)面鍍了一層相位補(bǔ)償膜層207，以補(bǔ)償s光和P光的相位差，避免消光比的降低導(dǎo)致其嚴(yán)重降低調(diào)Q開(kāi)關(guān)的性能甚至無(wú)法正常工作。
[0035]其工作原理如圖3和4所示，如圖3為調(diào)Q開(kāi)關(guān)“開(kāi)”的狀態(tài)，當(dāng)電光元件203上下表面施加的電壓為零時(shí)，入射光經(jīng)偏振分光兀件201分為偏振態(tài)相互垂直的ο光和e光兩平行光束，ο光和e光經(jīng)兩直角棱鏡的反射平移作用，三次經(jīng)過(guò)電光元件203之后，一部分光經(jīng)部分反射鏡206透過(guò)，經(jīng)偏振合光元件202合束后輸出，其余部分光再沿原路返回，返回的部分光三次經(jīng)過(guò)電光兀件203之后入射到偏振分光兀件201上,經(jīng)偏振分光兀件201合束后耦合進(jìn)其所在的激光器中，構(gòu)成一個(gè)諧振腔，該結(jié)構(gòu)中，部分反射鏡206則作為諧振腔的輸出腔鏡。相對(duì)于圖1所示的現(xiàn)有技術(shù)，該結(jié)構(gòu)中光總共3次穿過(guò)同一電光元件，因而其半波電壓只需圖1所示結(jié)構(gòu)半波電壓的1/3，再考慮到經(jīng)部分反射鏡反射的光沿原光路返回，僅需施加λ/4波電壓，大大降低了調(diào)Q開(kāi)關(guān)工作時(shí)需要施加的電壓。如圖4為調(diào)Q開(kāi)關(guān)的“關(guān)”狀態(tài)，在電光兀件203的上下表面施加λ/4波電壓,對(duì)于被部分反射鏡206反射的返回光來(lái)說(shuō)，這時(shí)的電光元件203相當(dāng)于一個(gè)λ /2波片，因而當(dāng)返回光第六次穿過(guò)電光兀件203后,在未進(jìn)入偏振分光兀件201之前,原ο光變?yōu)閑光,原e光則變?yōu)棣瞎?這樣的兩束光在穿過(guò)偏振分光兀件201后，不再合為一束光,而是依然為兩束光,且偏離原光路，從而不能耦合進(jìn)其所在的激光器中，，也就無(wú)法回到增益介質(zhì)中，無(wú)法振蕩，不會(huì)出光，這就是調(diào)Q開(kāi)關(guān)“關(guān)”的狀態(tài)。
[0036]該實(shí)施例的結(jié)構(gòu)為“退壓式”，即加在電光元件203上下表面的電壓為零時(shí)，調(diào)Q開(kāi)關(guān)處于“開(kāi)”的狀態(tài)；在電光元件203上下表面施加λ /4波電壓時(shí)，調(diào)Q開(kāi)關(guān)處于“關(guān)”的狀態(tài)。該結(jié)構(gòu)可應(yīng)用于固體激光器和光纖激光器中，構(gòu)成調(diào)Q激光器，其中部分反射鏡可以起到反饋激發(fā)光和作為激光器輸出腔鏡的作用。
[0037]如圖5和6所示為調(diào)Q光開(kāi)關(guān)的實(shí)施例二，與實(shí)施例一不同的是在電光元件203與部分反射鏡206之間增加一個(gè)λ/4波片208，從而將該調(diào)Q光開(kāi)關(guān)改成“加壓式”。如圖5所不，在電光兀件203上下表面施加λ/4波電壓后,對(duì)于ο光和e光，電光兀件203相當(dāng)于一個(gè)λ/4波片，再經(jīng)過(guò)λ/4波片208后，對(duì)于被部分反射鏡206反射的返回光總的效果相當(dāng)于經(jīng)過(guò)一次全波片，進(jìn)入偏振分光兀件201之前,返回的ο光和e光與原ο光和e光的狀態(tài)一致，可經(jīng)偏振分光元件201合束后耦合進(jìn)其所在的激光器中，形成振蕩光。而對(duì)于透過(guò)光總的效果為經(jīng)過(guò)一次λ /2波片，經(jīng)偏振合光兀件202后合束輸出，此時(shí)調(diào)Q光開(kāi)關(guān)處于“開(kāi)”的狀態(tài)。如圖6所示，不加電壓時(shí)(即電光元件上下表面施加的電壓為零)，電光元件203不起波片作用，被部分反射鏡206反射的返回光兩次經(jīng)過(guò)λ /4波片，相當(dāng)于經(jīng)過(guò)一次λ /2波片，原ο光變?yōu)閑光,原e光則變?yōu)棣瞎?在穿過(guò)偏振分光兀件201后,不再合為一束光，而是依然為兩束光，且偏離原光路，從而不能耦合進(jìn)其所在的激光器中，也就無(wú)法回到增益介質(zhì)中，無(wú)法振蕩，不會(huì)出光，這就是調(diào)Q開(kāi)關(guān)“關(guān)”的狀態(tài)。
[0038]如圖7所述的實(shí)施例三,與實(shí)施例一不同的是，在偏振分光兀件201和電光兀件203之間增加一波片210,用于補(bǔ)償偏振分光兀件201分離輸出的兩束線偏振光的光程差，即用于補(bǔ)償ο光和e光在分光合光光路中產(chǎn)生的光程差，以保證輸入輸出該電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200前后的光偏振態(tài)保持不變，該結(jié)構(gòu)輸入輸出端適用于連接到保偏光纖。
[0039]如圖8所示的實(shí)施例四，與實(shí)施例一不同的是，該結(jié)構(gòu)僅采用一個(gè)直角棱鏡作為光路平移反射元件，入射光兩次經(jīng)過(guò)電光元件203之后經(jīng)部分反射鏡206透射后由偏振合光元件202合束輸出；其余部分光經(jīng)部分反射鏡206反射后沿原路返回，又兩次經(jīng)電光元件203后進(jìn)入偏振分光元件201。
[0040]還可在上述各實(shí)施例的調(diào)Q光開(kāi)關(guān)的輸入端和輸出端分別增加輸入光纖準(zhǔn)直器和輸出光纖準(zhǔn)直器，方便應(yīng)用于光纖激光器中作為調(diào)Q開(kāi)關(guān)。
[0041]如圖9和10所示的實(shí)施例五，與實(shí)施例一不同的是，該結(jié)構(gòu)省略了部分反射鏡，并分別在輸入端和輸出端增加輸入光纖準(zhǔn)直器401和輸出光纖準(zhǔn)直器402，可應(yīng)用于環(huán)形腔光纖激光器中作為調(diào)Q開(kāi)關(guān)。如圖9和10所示，輸入光纖準(zhǔn)直器401 —端與激光器的增益光纖300連接，輸出光纖準(zhǔn)直器402 —端與普通光纖連接。該結(jié)構(gòu)需要在電光元件203上下表面施加λ/2波電壓或去掉λ/2波電壓進(jìn)行調(diào)Q。
[0042]其工作原理，如圖9所示為“開(kāi)”狀態(tài)下的光路示意圖，當(dāng)電光元件203上下表面施加的電壓為零時(shí)，由輸入光纖準(zhǔn)直器401準(zhǔn)直的入射光經(jīng)偏振分光兀件201分為偏振態(tài)相互垂直的ο光和e光兩平行光束，ο光和e光經(jīng)兩直角棱鏡的反射平移作用，三次經(jīng)過(guò)電光兀件203之后,經(jīng)偏振合光兀件202合束后由輸出光纖準(zhǔn)直器402準(zhǔn)直輸出。如圖10為“關(guān)”狀態(tài)下的光路示意圖，在電光元件203上下表面施加λ /2波電壓后，這時(shí)的電光元件203相當(dāng)于一個(gè)λ /2波片,三次經(jīng)過(guò)電光兀件203之后,原ο光變?yōu)閑光,原e光則變?yōu)棣瞎?，這樣的兩束光在穿過(guò)偏振合光元件202后不再合為一束光，而是依然為兩束光，且偏離原光路，從而不能耦合進(jìn)輸出光纖準(zhǔn)直器402，不能輸出光束，達(dá)到“關(guān)”的目的。
[0043]如圖11和12所示調(diào)Q光開(kāi)關(guān)實(shí)施例六，與實(shí)施例一不同的是，將其中的部分反射鏡206替換為一個(gè)全反射鏡209,從而可省略掉偏振合光兀件202。具體的,該結(jié)構(gòu)的調(diào)Q光開(kāi)關(guān)包括依光路設(shè)置的偏振分光兀件201、電光兀件203和全反射鏡209,還包括至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件203后面或電光元件203兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件203的輸出光平行平移并反射回電光兀件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光兀件203 ;入射光由偏振分光元件201分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光，之后入射到電光元件203，經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件203，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件203之后，經(jīng)全反射鏡209反射沿原路返回，再次經(jīng)電光元件203及光路平移反射元件之后回到偏振分光元件201 ;通過(guò)改變電光元件203的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。與實(shí)施例一樣，分別在電光元件的兩端設(shè)置第一光路平移反射元件204和第二光路平移反射元件205，第一光路平移反射元件204和第二光路平移反射元件205均采用直角棱鏡。還可在該結(jié)構(gòu)的偏振分光元件201和電光元件203之間增加一波片210，用于補(bǔ)償偏振分光元件201分離輸出的兩束線偏振光的光程差，即用于補(bǔ)償ο光和e光在分光合光光路中產(chǎn)生的光程差，以保證輸入輸出該電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200前后的光偏振態(tài)保持不變。
[0044]如圖11所示為調(diào)Q開(kāi)關(guān)“開(kāi)”狀態(tài)下的光路示意圖，入射光經(jīng)偏振分光元件201分為偏振態(tài)相互垂直的ο光和e光兩平行光束,O光和e光經(jīng)兩直角棱鏡的反射平移作用，三次經(jīng)過(guò)電光元件203之后，由全反射鏡209反射后沿原路返回又三次經(jīng)過(guò)電光元件203，即總共六次穿過(guò)電光元件203之后由偏振分光元件201合束后耦合進(jìn)其所在的激光器中，由激光器的另一端輸出激光。如圖12所示為調(diào)Q開(kāi)關(guān)“關(guān)”狀態(tài)下的光路示意圖，入射光經(jīng)偏振分光兀件201分為偏振態(tài)相互垂直的ο光和e光兩平行光束，ο光和e光經(jīng)兩直角棱鏡的反射平移和全反射鏡的作用，六次穿過(guò)電光元件203之后，原ο光變?yōu)閑光，原e光則變?yōu)棣瞎?，在穿過(guò)偏振分光元件201后，不再合為一束光，而是依然為兩束光，且偏離原光路，從而不能耦合進(jìn)其所在的激光器中，也就無(wú)法回到增益介質(zhì)中，無(wú)法振蕩，不會(huì)出光。
[0045]如圖13所示的實(shí)施例七，與實(shí)施例六不同的是，省略了一個(gè)直角棱鏡，當(dāng)入射的O光和e光兩次穿過(guò)電光元件203之后，直接由全反射鏡209反射并沿原路返回。并在偏振分光兀件201和電光兀件203之間增加一波片210,用于補(bǔ)償偏振分光兀件201分離輸出的兩束線偏振光的光程差，即用于補(bǔ)償ο光和e光在分光合光光路中產(chǎn)生的光程差，以保證輸入輸出該電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200前后的光偏振態(tài)保持不變。該結(jié)構(gòu)適用于連接到保偏光纖。
[0046]還可在上述實(shí)施例六和七所示調(diào)Q光開(kāi)關(guān)的輸入端增加光纖準(zhǔn)直器，方便應(yīng)用于光纖激光器中作為調(diào)Q開(kāi)關(guān)。
[0047]例如圖14所不的實(shí)施例八，即在實(shí)施例六的輸入端增加一光纖準(zhǔn)直器400,方便應(yīng)用于光纖激光器中作為調(diào)Q開(kāi)關(guān)。其中，光纖準(zhǔn)直器400輸入端與其所在光纖激光器的增益光纖300連接，全反射鏡209作為激光器諧振腔的腔鏡。增益光纖300發(fā)出的激發(fā)光經(jīng)光纖準(zhǔn)直器400準(zhǔn)直后進(jìn)入電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200，經(jīng)電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)200的全反射鏡209反射后沿原路返回，經(jīng)偏振分光元件201后由所述光纖準(zhǔn)直器400返回激光器的增益光纖300,產(chǎn)生振蕩，并由增益光纖300的另一端輸出激光。
[0048]上述各實(shí)施例中，偏振分光元件和偏振合光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；光路平移反射元件可以采用直角棱鏡，也可以采用兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光元件為電光晶體或電光陶瓷，如BBO晶體或LiNb03 (LN)晶體等。
[0049]本實(shí)用新型中的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，也可以用來(lái)作為一個(gè)光纖耦合的電光調(diào)制器。上述各實(shí)施的電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)或調(diào)Q激光器中的光纖準(zhǔn)直器、偏振分光兀件、電光兀件和λ /4波片的通光面均獨(dú)有對(duì)輸入光的增透膜。
[0050]盡管結(jié)合優(yōu)選實(shí)施方案具體展示和介紹了本實(shí)用新型，但所屬領(lǐng)域的技術(shù)人員應(yīng)該明白，在不脫離所附權(quán)利要求書(shū)所限定的本實(shí)用新型的精神和范圍內(nèi)，在形式上和細(xì)節(jié)上對(duì)本實(shí)用新型做出的各種變化，均為本實(shí)用新型的保護(hù)范圍。
【權(quán)利要求】
1.一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，包括依光路設(shè)置的偏振分光兀件、電光兀件和偏振合光兀件，其特征在于:還包括至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件的輸出光平行平移并反射回電光元件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件；入射光由偏振分光元件分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光，之后入射到電光元件，再經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件之后經(jīng)偏振合光元件合束后輸出；通過(guò)改變電光元件的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。
2.如權(quán)利要求1所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括部分反射鏡，位于電光元件與偏振合光元件之間。
3.如權(quán)利要求2所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括1/4波片，位于電光元件與部分反射鏡之間。
4.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括一波片，設(shè)于偏振分光兀件和電光兀件之間，用于補(bǔ)償偏振分光兀件分離輸出的兩束線偏振光的光程差。
5.如權(quán)利要求1-3任一項(xiàng)所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括位于輸入輸?shù)妮斎牍饫w準(zhǔn)直器和輸出端的輸出光纖準(zhǔn)直器。
6.如權(quán)利要求4所 述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括位于輸入輸?shù)妮斎牍饫w準(zhǔn)直器和輸出端的輸出光纖準(zhǔn)直器。
7.如權(quán)利要求1-3或6任一項(xiàng)所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述偏振分光兀件和偏振合光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光元件為電光晶體或電光陶瓷。
8.如權(quán)利要求4所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述偏振分光元件和偏振合光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光兀件為電光晶體或電光陶瓷。
9.一種電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān),其特征在于:包括依光路設(shè)置的偏振分光兀件、電光兀件和全反射鏡，還包括至少一個(gè)光路平移反射元件，位于電光元件后面或電光元件兩端面，將經(jīng)過(guò)電光元件的輸出光平行平移并反射回電光元件，使入射光至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件；入射光由偏振分光元件分為兩束平行傳輸?shù)木€偏振光，之后入射到電光元件，經(jīng)光路平移反射元件平移并反射后，再次經(jīng)過(guò)電光元件，如此至少兩次經(jīng)過(guò)電光元件之后，經(jīng)全反射鏡反射沿原路返回，再次經(jīng)電光元件及光路平移反射元件之后回到偏振分光元件；通過(guò)改變電光元件的電壓進(jìn)行調(diào)Q ;所述光路平移反射元件具有兩個(gè)相互垂直的反射平面，所述兩個(gè)反射平面上鍍有相位補(bǔ)償膜層。
10.如權(quán)利要求9所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:還包括一波片，設(shè)于偏振分光元件和電光兀件之間,用于補(bǔ)償偏振分光兀件分離輸出的兩束線偏振光的光程差。
11.如權(quán)利要求9或10所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān),其特征在于:還包括設(shè)于輸入端的光纖準(zhǔn)直器。
12.如權(quán)利要求9或10任一項(xiàng)所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述偏振分光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光兀件為電光晶體或電光陶瓷。
13.如權(quán)利要求11所述電光調(diào)Q光開(kāi)關(guān)，其特征在于:所述偏振分光元件為walk-off晶體或PBS棱鏡；所述光路平移反射元件為直角棱鏡或兩相互垂直的平面反射鏡；所述電光元件為電光晶體或電光陶瓷。
【文檔編號(hào)】G02F1/03GK203490436SQ201320628385
【公開(kāi)日】2014年3月19日 申請(qǐng)日期:2013年10月12日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月12日
【發(fā)明者】吳礪, 孫正國(guó), 校金濤, 賀坤, 陳衛(wèi)民 申請(qǐng)人:福州高意通訊有限公司