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當(dāng)前位置: 首頁(yè) ? 文章 ? 新聞 ? 普克爾盒的高頻調(diào)制原理及調(diào)節(jié)技巧

普克爾盒的高頻調(diào)制原理及調(diào)節(jié)技巧

  在電光調(diào)制中(EOM),由普克爾效應(yīng)制作的普克爾盒(Pockels cells)是常用的電光調(diào)制(EOM)常用器件。

  普克爾效應(yīng),又叫普克爾斯效應(yīng),波克爾斯效應(yīng),泡克耳斯效應(yīng),泡克爾斯效應(yīng),指的是特定晶體折射率與外加電場(chǎng)強(qiáng)度成一定比例關(guān)系的光電現(xiàn)象。

  通過(guò)對(duì)外加電場(chǎng)的控制,從而改變一定方向的折射率,使得電光調(diào)制器普克爾盒可以作為一個(gè)可變半波片工作,從而實(shí)現(xiàn)偏振態(tài)改變。當(dāng)該電光調(diào)制器普克爾盒置于兩片垂直偏振片之間時(shí),就可以實(shí)現(xiàn)光強(qiáng)調(diào)制。

  普克爾盒調(diào)節(jié)技巧主要有以下幾點(diǎn):

  (1)發(fā)散光束在雙折射晶體中的傳播

  基于雙折射晶體的各向異性特點(diǎn),發(fā)散光束在其中傳播時(shí)所經(jīng)歷的相位變化具有角對(duì)稱(chēng)的特性,若在其后放置一個(gè)偏振片,在多角度上會(huì)形成干涉條紋。此過(guò)程中,尤需注意兩個(gè)特殊方向,晶體的o軸和e軸,這兩個(gè)方向上傳播的光束偏振不發(fā)生改變,最終光斑的分布為典型的Isogyre形狀。普克爾調(diào)節(jié)的核心技巧就是產(chǎn)生一個(gè)發(fā)散光束,然后以透過(guò)光斑的的相對(duì)位置或者對(duì)稱(chēng)性分布為參考,以此衡量是否調(diào)節(jié)得當(dāng)。

  (2)調(diào)Q激光器中的普克爾盒調(diào)節(jié)

  在安裝或者優(yōu)化調(diào)Q激光器中普克爾盒的時(shí)候:首先保證光束盡量通過(guò)普克爾盒的中心,避免切光。

  其次,使用一臺(tái)He-Ne激光器或LD光源通過(guò)一張鏡頭紙得到一個(gè)發(fā)散的光束。

  在普克爾盒后方放置一個(gè)和腔內(nèi)偏振片正交的選偏器件。將一張卡片置于普克爾盒的后方,若不通過(guò)正交偏振片直接觀測(cè),圖1中左圖亦可作為判斷依據(jù)。調(diào)節(jié)普克爾盒的兩個(gè)旋鈕(Pitch和Yaw)使其直接透過(guò)光在十字叉線的正中心。如果在正交偏振片的后方觀測(cè),則圖1中的右圖作為判斷依據(jù),同樣的,調(diào)節(jié)Pitch和Yaw旋鈕,使得正交的整個(gè)圖樣盡量對(duì)稱(chēng),十字叉線呈對(duì)稱(chēng)分布。

  調(diào)節(jié)完成普克爾的姿態(tài)后,切記將外加的激光光源移除或遮擋,然后取出外加的鏡頭紙和偏振片。

  激光器運(yùn)行以后,可進(jìn)一步調(diào)節(jié)普克爾盒的姿態(tài),以保證調(diào)Q電壓零施加狀態(tài)下,腔內(nèi)無(wú)激光產(chǎn)生。

  可通過(guò)調(diào)節(jié)普克爾盒的電壓和時(shí)間延時(shí)來(lái)優(yōu)化輸出激光能量和脈沖形狀。

  (3)脈沖選擇器中的普克爾盒調(diào)節(jié)

  脈沖選擇器中的普克爾盒姿態(tài)調(diào)節(jié)方法和上述方法完全一致,可使用實(shí)際工作激光器,無(wú)需借助外在光源。因已具備兩片正交偏振元件,所以只需外加一片鏡頭紙即可。

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