一种基于精密衍射叠加的组合声光调制方法技术

本发明专利技术属于激光调控技术领域，具体为一种基于精密衍射叠加的组合声光调制方法。本发明专利技术在运用4‑F光学系统实现两个声光调制器布拉格衍射振幅相干叠加过程中，将一个声光调制器移出另一个声光调制器的成像位置恰当距离，以动量回波方式抑制聚焦光束布拉格衍射的衍射相移展宽，同时调节高阶衍射相移，以相干相消效应精确抑制高阶衍射损失，从而获得以上的衍射效率及以上的透射光单模抑制比；本发明专利技术还可大幅度降低驱动声光调制所用射频信号的功率需求，拓展声光调制晶体选择，助力开发低插入损耗、高损伤阈值声光调制器件以及高频声光调制器件。本发明专利技术在脉冲激光调制、光学和量子信息处理、激光相干分/合束等精密光学操控领域有广泛应用前景。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于激光调控，具体涉及利用精密衍射叠加的组合声光调制方法来提高控制效率和带宽。

技术介绍

1、从基础科研到工业控制，激光应用需要对激光输出实现按需调制。声光调制技术(aom)[1]以射频信号控制晶体声场实现对入射光的布拉格衍射，进而实现衍射光束的功率，相位，频率，及传播方向的精密调节。由于晶体声速vs常在数千米每秒，对宽度w在毫米以下的光束，声光控制带宽δωm≈vs/w可高达数十兆赫，调控时间τm＝1/δωm可低至十纳秒。相对于速度更快的电光调制[2]，声光调制拥有多自由度可控，调制相位和幅度精确，激光波长和功率选择范围大，以及仪器驱动要求低等方面的显著优势。这些优势和高速调制能力的结合使得声光调制器件在基础研究和激光技术发展中拥有几乎无可替代的重要技术地位。然而经调研，常规声光调制技术[1,3]至少存在如下不足：

2、(1)声光衍射效率不高。以p0功率输入，常规aom的最大衍射效率η＝p1/p0一般不超过90％。这样的效率限制了aom在高频迭代[3]，激光功率合成[4],及光学量子信息处理[5]等对效率要求苛刻的领域应用。

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【技术保护点】

1.一种基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，首先构建一个可同步射频信号的编码模块，以及可精密调节的相干组合声光调制系统；其中：

2.根据权利要求1所述的基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，进一步通过精细调节驱动声场频率ωS＝vSkS,将步骤(5)中中的偏置δLoff降低到零，同时实现高阶衍射抑制和动量回波补偿的优化，获得更高的衍射效率ηopt。

3.根据权利要求1所述的基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，步骤(4)、(5)过程中，输出由稳定的多路干涉形成，具有确定的相位关系；衍射级m＝1最优输出由第一声光调制器(AOM1)和第二...

【技术特征摘要】

1.一种基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，首先构建一个可同步射频信号的编码模块，以及可精密调节的相干组合声光调制系统；其中：

2.根据权利要求1所述的基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，进一步通过精细调节驱动声场频率ωs＝vsks,将步骤(5)中中的偏置δloff降低到零，同时实现高阶衍射抑制和动量回波补偿的优化，获得更高的衍射效率ηopt。

3.根据权利要求1所述的基于精密衍射叠加的组合声光调制方法，其特征在于，步骤(4)、(5)过程中，输出由稳定的多路干涉形成，具有确定的相位关系；衍射级m＝1最优输出由第一声光调制器(aom1)和第二声光调制器(aom2)驱动射频信号对应的相位差及4-f光学成像系统偏移距离δl确定；通过...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴赛骏，赵宇翔，胡江勇，刘瑞娟，朱焕峰，李一鸣，邬京谷，
申请(专利权)人：复旦大学，
类型：发明
国别省市：