【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及激光调制的，具体涉及基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器及激光调制方法 。
技术介绍
1、激光（laser）是受激辐射的光放大，具有高强度、高度方向性和单色性的优点；激光调制是一种重要的光学技术，用于控制激光光束的特性，包括光强、频率和相位。其中：光强调制指的是改变激光在时域上光强度的分布，从而得到理想的激光时域波形，例如方波、正弦波等。
2、激光调制器（laser modulator）按照工作位置可以分为内调制和外调制；内调制指的是直接控制激光器泵浦源，对激光的有无进行调整或对激光的强度进行调制，使其受到电源的控制；或在谐振腔内放置调制元件，通过信号控制调制元件物理特性的变化，以改变谐振腔的参数，从而改变激光的输出特性。内调制一般位于激光源内部，使得激光源产生的激光直接是已经调制过的激光。但是，内调制和激光源高度耦合，灵活性有限，不能应用于各种激光源。
3、外调制指的是在激光源外部添加一个调制器，对输入的激光进行调制，输出调制好的激光；外调制不是改变激光器参数，而是改变已经输出的激光的参数。激光外调制对波长不敏感，可以适用于各种波段的激光；与此同时，外调制具有内调制所不具备的灵活性，它可以匹配各种各样的激光源；因此，是当前人们较重视的一种调制方法。
4、电光调制、声光调制、电吸收调制等技术依赖特殊的光学材料（例如液晶光栅），在电场或声场下，这些特殊材料的吸收或折射性质将会发生较大的变化，从而对输出的激光进行调制；这些技术制作所需的特殊半导体材料往往成本高昂，并且电路系统较为复杂
5、斩波器（chopper）是一种简单的光学调制器，其不依赖特殊的光学材料，通过叶片的转动从而实现对激光束的周期性遮挡，从而输出周期性的激光。
6、现有的机械斩波器通常使用电动机来驱动转轴，转轴上连接了吸光材料、反射材料或晶体光栅等叶片，这些叶片在旋转过程中将会遮挡激光的主光路，从而降低或消除激光的强度。通过改变斩波器电动机的转速，从而实现对斩波器输出激光的频率的改变。相较于其它激光调制器，斩波器不涉及复杂的光学元件或电子控制系统，因此在设计和操作上较为容易；对环境条件（如温度和湿度）的影响较小，拥有其它光学调制器所不具备的稳定性；由于其性能不受光的波长影响，通常可以在广泛的波段内工作；且波器相对便宜，适用于需要经济高效的应用场合。
技术实现思路
1、有鉴于此，有必要针对的问题，提供一种结构简单、成本较低的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器及调制方法。
2、本专利技术提供了基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，包括：磁场源、液体容器和激光源；
3、所述液体容器，其内设置有非水溶性有机液体，在静止状态下，所述非水溶性有机液体的液面保持水平；
4、所述磁场源，位于液体容器和磁性液体弹珠的上方，用于产生由上到下的非均匀磁场；
5、所述磁性液体弹珠，其数量为两个，两个所述磁性液体弹珠以磁场轴为中心，对称设置在非水溶性有机液体的表面；且两个所述磁性液体弹珠在磁场中被同向磁化；
6、所述激光源，用于在非水溶性有机液体表面的切线方向发射激光，所述激光照射其中一个磁性液体弹珠时，被照射磁性液体弹珠的两侧产生温度差，并在温度差和非水溶性有机液体表面张力的作用下，产生运动；
7、两个磁性液体弹珠在非均匀磁场的限制下，围绕磁场轴旋转，周期性的遮挡激光，产生周期性被调制的出射激光。
8、可选地，所述磁性液体弹珠包括水基磁流体弹珠和包裹在水基磁流体弹珠表面的超疏水sio2粉末。
9、可选地，所述超疏水sio2粉末的质量占整个磁性液体弹珠质量的1%。
10、可选地，所述磁性液体弹珠的直径为1.8 mm。
11、可选地，所述液体容器中的非水溶性有机液体为甲苯。
12、可选地，所述磁场源产生的磁场强度在液体容器表面为10~200 mt。
13、可选地，所述激光源中发射激光的波长为532nm。
14、本专利技术还提供了采用如上所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器的激光调制方法，所述出射激光的周期由发射激光的强度或磁场强度进行控制。
15、本申请提供的技术方案的优点在于：
16、1、本申请中，磁场源和激光源，都不需要和液体容器中的磁性液体弹珠产生物理接触，与传统的斩波器相比，不需要任何外接的旋转轴、电线等设备，使得结构简单，易于操作。
17、2、本申请在对激光进行调制时，待调制激光以切线方向照射其中一个磁性液体弹珠，使得被照射磁性液体弹珠的两侧产生温度差，并在温度差和非水溶性有机液体表面张力的作用下，产生运动；同时，两个所述磁性液体弹珠由于在磁场中被同向磁化，不会发生碰撞或粘合现象；在非均匀磁场的限制下，运动的磁性液体弹珠离开原来位置后，另一个磁性液体弹珠则会进行补位，两个磁性液体弹珠围绕磁场轴旋转，形成相互往复的转动；使得磁性液体弹珠周期性的遮挡激光，致使从磁性液体弹珠射出的出射激光被周期性的调制；本实施例中的激光调制器通过激光自身的能力作为磁性液体弹珠旋转的动力，实现了激光器的“自驱动”。
18、3、本申请中，调制方式具有多样化特点，既可以通过调整磁场的强度来改变磁性液体弹珠的转动速度，也可以通过改变激光的强度来改变磁性液体弹珠的转动速度；从而通过磁性液体弹珠的转速改变输出激光的调制频率。
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1.基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，包括：磁场源（10）、液体容器（20）和激光源（30）；
2.根据权利要求1所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述磁性液体弹珠（40）包括水基磁流体弹珠（401）和包裹在水基磁流体弹珠（401）表面的超疏水SiO2粉末（402）。
3.根据权利要求2所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述超疏水SiO2粉末（402）的质量占整个磁性液体弹珠（40）质量的1%。
4.根据权利要求2所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述磁性液体弹珠（40）的直径为1.8 mm。
5.根据权利要求1所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述液体容器（20）中的非水溶性有机液体为甲苯。
6.根据权利要求1所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述磁场源（10）产生的磁场强度在液体容器（20）表面为10~200 mT。
7.根据权利要求1所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其
8.采用权利要求1至7任一所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器的激光调制方法，其特征在于，所述出射激光的周期由发射激光的强度或磁场强度进行控制。
...【技术特征摘要】
1.基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，包括：磁场源（10）、液体容器（20）和激光源（30）；
2.根据权利要求1所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述磁性液体弹珠（40）包括水基磁流体弹珠（401）和包裹在水基磁流体弹珠（401）表面的超疏水sio2粉末（402）。
3.根据权利要求2所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述超疏水sio2粉末（402）的质量占整个磁性液体弹珠（40）质量的1%。
4.根据权利要求2所述的基于磁性液体弹珠圆周运动的激光调制器，其特征在于，所述磁性液体弹珠（40）的直径为1.8...
【专利技术属性】
技术研发人员：顾又铭，何沐阳，曹乐乐，余鹏，王志明，
申请(专利权)人：电子科技大学，
类型：发明
国别省市：
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