[发明专利]一种激光调幅调制方法

说明书

技术领域

本发明属于激光领域，具体涉及激光调制器。

技术背景

现有的电光调制器使用单晶体，通过在晶体上外加电压来改变其对一个方 向线偏振光线的折射率，从而改变入射光线的偏振方向，再加上偏振元件筛选 形成调幅调制。

现有的声光调制器使用单晶体，通过在晶体内部产生声波对入射光产生衍 射，使得出射光改变方向，这样通过声波的开关来实现对光束的调幅调制。

对于中红外(5-10微米)目前只有有限的电光晶体(鍗化镉CdTe)材料， 而且制造过程复杂，价格昂贵，声光晶体则只有锗Ge。

发明内容

本发明要解决的技术问题在于提供一种通过多晶体实现光学调幅的方法。

为解决上述技术问题，本发明通过一下技术方案来实现：一种激光调幅调 制方法，在激光谐振光腔内放入多晶晶体，作为激光发射的调Q元件，其多晶 晶体实现调幅调制过程包括以下步骤

a、没有外部触发机制：多晶体里面的晶粒无规则排列，各自随机取向，当 没有外部触发机制时多晶体各向同性，光束经过时没有影响；

b、加外部触发机制：当外部触发机制加在多晶体的两个平行表面之间时， 晶体内的每个晶粒产生一定程度的各向异性，就在晶粒界面处有了折射率突变， 因此对经过这个界面的光产生反射，当光束经过许多这样的界面，每一个界面 都有一定微量反射，晶体内部成千上万个界面就构成了对入射光的强烈散射；

c、多晶晶体放在激光谐振光腔内，加外部触发机制后，腔内的光束的损耗 就会大大增加，造成激光不能起振，当外加电场归零时，损耗消失，激光重新 起振。

所述触发机制为外电场或声波，加在多晶体的两个平行表面之间时，各个 晶粒的衍射方向不同，效率不同，当光束经过许多这样的晶粒，每一个晶粒都 产生一定微小折射，晶体内部成千上万个微晶粒就构成了对入射光的强烈散射， 加上各个晶体对光束的随机折射和调频效果，一个入射激光束在经过这样的调 制之后失去了原有的波前，变得不可聚焦。

所述多晶体内的晶粒尺寸大于或等于需要调制的激光光波长。

本发明采用更容易制造、造价更低廉的多晶结构的晶体作为调制晶体，效 果显著，尤其对二氧化碳激光腔内调制特别有效，可以大大降低成本、提高产 量。

具体实施方式

实施例一：本发明提供一种激光调幅调制方法，这种方法不需要单晶晶体， 而是使用比起单晶更加容易制造的多晶体。对于电光晶体(譬如CdTe)而言， 多晶体里面的晶粒无规则排列，各自随机取向。当没有外电场时多晶体各向同 性，光束经过时没有影响。

当外电场加在多晶体的两个平行表面之间时，晶体内的每个晶粒产生一定 程度的各向异性，就在晶粒界面处有了折射率突变，因此对经过这个界面的光 产生反射，当光束经过许多这样的界面，每一个界面都有一定微量反射，晶体 内部成千上万个界面就构成了对入射光的强烈散射。

假设每个接触界面的平均反射率为0.1％，经过一千个这样的界面就损失了 原来光强的63％。加上各个晶粒内部对光束的随机折射和相移效果，入射激光束 在经过这样的晶体之后失去了原有的良好波前相位，变得不可聚焦，如果这样 的多晶晶体放在激光谐振光腔内，腔内的光束的损耗就会大大增加，造成激光 不能起振，当外加电场归零时，损耗消失，激光重新起振。这样的多晶晶体就 会成为很好的调Q元件。

实施例二：对于声光晶体而言(譬如Ge)，多晶体里面的晶粒无规则排列， 各自随机取向。当没有声波时，没有衍射，光束正常通过晶体。当有声波时各 个晶粒的衍射方向不同，效率不同，当光束经过许多这样的晶粒，每一个晶粒 都产生一定微小折射，晶体内部成千上万个微晶粒就构成了对入射光的强烈散 射。加上各个晶体对光束的随机折射和调频效果，一个入射激光束在经过这样 的调制之后失去了原有的波前，变得不可聚焦。和上面的电光调制类似，这样 的声光多晶晶体也会成为很好的调Q元件。

本发明需要多晶体内的晶粒尺寸应该大于或等于需要调制的光波长。