激光調(diào)制器分類及調(diào)制方案

簡(jiǎn)而言之，激光可以理解為一種顏色純度高、亮度高、方向性好、相干性強(qiáng)的光，但想要讓激光效力人類，單靠產(chǎn)生一束激光是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的，還需要調(diào)控激光的各種屬性，就好比小說中的絕世寶劍，也要配上絕世高手才能發(fā)揮它最大的威力，這便需要今天隆重出場(chǎng)的這位“大俠”——激光調(diào)制器。

何謂激光調(diào)制器？

通俗地講，激光調(diào)制器就是一類控制激光的元器件，它既不像晶體、鏡片等元件那樣基礎(chǔ)，也不像激光器、激光設(shè)備那樣高度集成，是一種集成化程度較高，種類和功能多樣的器件類產(chǎn)品。

激光調(diào)制器的種類有哪些？

既然激光調(diào)制器可以控制激光，那它又是如何控制的呢？我們以沿Z軸正向傳播的一維平面波為例：

從光波的復(fù)數(shù)表達(dá)式中可知，影響光波的因子有強(qiáng)度A(r)、相位Φ(r)、頻率ω和傳播方向四個(gè)方面，通過控制這些因子便可以改變光波的狀態(tài)，對(duì)應(yīng)的激光調(diào)制器就是強(qiáng)度調(diào)制器、相位調(diào)制器、移頻器和偏轉(zhuǎn)器。

強(qiáng)度調(diào)制器

用于調(diào)制激光的強(qiáng)度或振幅，其中以光衰減器、光閘最具代表性，還有如分時(shí)分能器、功率穩(wěn)定器、噪聲衰減器等集成化器件、設(shè)備。

相位調(diào)制器

用于控制光束的相位，相位增大稱為滯后，相位減小稱為超前。相位調(diào)制器的種類繁多，工作原理也大相徑庭，如光彈調(diào)制器、LN高速電光相位調(diào)制器、液晶可變相位延遲片等都是基于不同工作原理而制成的相位調(diào)制器。

移頻器

用于改變光波的頻率，被廣泛應(yīng)用在高端激光系統(tǒng)或測(cè)繪設(shè)備中，以聲光移頻器為典型代表。

偏轉(zhuǎn)器

用于改變光束傳播方向，常規(guī)振鏡系統(tǒng)就是其中一種，此外還有速度更快的mems振鏡、電光偏轉(zhuǎn)器和聲光偏轉(zhuǎn)器等。

看到這里，想必大家對(duì)激光調(diào)制器已經(jīng)有了一個(gè)大致的概念，即能夠動(dòng)態(tài)地控制、改變激光某些物理屬性的元器件。概括雖短，但想要完整地介紹激光調(diào)制器的具體產(chǎn)品，僅靠一篇文章是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。那么，咱們先 重點(diǎn)來聊聊強(qiáng)度調(diào)制器 。

強(qiáng)度調(diào)制器

作為一種被廣泛應(yīng)用于各類光學(xué)系統(tǒng)中的調(diào)制器，其種類之多樣，性能之不同可謂紛繁復(fù)雜，小編今天為各位準(zhǔn)備了四類常見的強(qiáng)度調(diào)制器方案：機(jī)械方案、電光方案、聲光方案和液晶方案。

機(jī)械方案

機(jī)械式強(qiáng)度調(diào)制器是出現(xiàn)最早、應(yīng)用最廣的強(qiáng)度調(diào)制器。其原理是通過旋轉(zhuǎn)半波片改變偏振光中s光與p光的比例，并通過檢偏器進(jìn)行分光。從最初的手動(dòng)調(diào)節(jié)到如今的高度自動(dòng)化、高精度，其產(chǎn)品類型及應(yīng)用發(fā)展已十分成熟：

電光方案

電光強(qiáng)度調(diào)制器可以改變偏振光的強(qiáng)度或振幅，原理基于電光晶體的普克爾斯效應(yīng)。偏振光束通過施加了電場(chǎng)的電光晶體后偏振態(tài)發(fā)生改變，再通過檢偏器進(jìn)行選擇性分光，改變電場(chǎng)強(qiáng)度即可控制出射光的強(qiáng)度，可達(dá)到ns量級(jí)上升/下降沿。

聲光方案

聲光調(diào)制器也可作為強(qiáng)度調(diào)制器使用，通過改變衍射效率，可控制0級(jí)光與1級(jí)光的功率，達(dá)到調(diào)節(jié)光強(qiáng)度的目的。聲光光閘（光衰減器）具有調(diào)制速度快、損傷閾值高等特點(diǎn)。

液晶方案

液晶器件常被作為可變波片或可調(diào)諧濾波器使用，通過在施加了驅(qū)動(dòng)電壓的液晶盒兩端加入精密偏振元件，可將其制成液晶快門或可變衰減器，產(chǎn)品具有通光孔徑大、可靠性高等特點(diǎn)。