[发明专利]一种电光双控的红外光开关控制方法及其专用开关

说明书

一种电光双控的红外光开关控制方法，包括以下步骤：1）设置电光双控的红外光开关系统；2）810nm红外信号光入射光折变晶体中，810nm红外信号光入射方向与晶体光轴垂直；在光折变晶体侧面入射515nm启动光，515nm启动光入射方向也与晶体光轴垂直；沿晶体光轴方向外加正向直流电场，在外加电场的晶体表面镀有电极；3）调节外加电场的大小，或者控制启动光的有无实现对透射信号光强大小的控制；其专用开关包括有光折变晶体，在光折变晶体的左侧依次设有透镜一、透镜二、偏振片、半波片；右侧依次设有透镜三、CCD相机；光折变晶体的前侧与全反镜光线反射侧相配合；全反镜的光线入射侧向外依次设有透镜四、透镜五；实现了电光双控，应用前景好。

技术领域

本发明属于光开关控制技术领域，具体涉及一种电光双控的红外光开关控制方法及其专用开关。

背景技术

光开关按其控制机理的不同，可以分为电控光开关和光控光开关。电控光开关包括热光效应光开关、微电机械光开关、旋光液晶光开关、磁光效应光开关、声光效应光开关和电光效应光开关。在诸多电控光开关中基于电光效应的光开关功耗比较低，与偏振无关，开关速度快，体积小，串扰小，重复率高，寿命长。光控光开关技术主要有非线性波导定向耦合器和非线性光纤环路镜。由于产生非线性耦合一般需要较高光功率，目前距离走向实用还有很长一段距离。

基于电光效应的电控光开关主要物理机制是电压控制光折变效应，包括线性电光效应和二次电光效应。在这些电控光开关技术方案中，多是采用绿光作为入射信号光，通过电压控制信号光的强弱和耦合。

发明内容

为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种电光双控的红外光开关控制方法及其专用开关，具有控制灵活、响应快、所需光功率较低的特点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种电光双控的红外光开关控制方法，包括以下步骤：

步骤1，设置电光双控的红外光开关系统，在光折变晶体的左侧向左依次设有透镜一、透镜二、偏振片、半波片；右侧向右依次设有透镜三、CCD相机；光折变晶体的前侧与全反镜的光线反射侧相配合；全反镜的光线入射侧向外依次设有透镜四、透镜五；

步骤2，810nm红外信号光聚焦约为光斑后入射稀土掺杂的光折变晶体LiNbO₃中，810nm红外信号光入射方向与晶体光轴垂直；同时，在光折变晶体侧面入射515nm启动光，515nm启动光入射方向也与晶体光轴垂直；沿晶体光轴方向外加正向直流电场，范围为10⁴~10⁶V/m，在外加电场的晶体表面镀有电极。

步骤3，调节外加电场的大小，或者控制启动光的有无均可实现对透射信号光强大小的控制即电光双控的红外光开关控制。

一种电光双控的红外光开关，包括有光折变晶体，在光折变晶体的左侧向左依次设有透镜一、透镜二、偏振片、半波片；右侧向右依次设有透镜三、CCD相机；光折变晶体的前侧与全反镜的光线反射侧相配合；全反镜的光线入射侧向外依次设有透镜四、透镜五。

所述的光折变晶体与电流源通过光折变晶体上所镀的电极相连接。

本发明的有益效果是：

在本方法中，主要装置包括稀土掺杂的光折变晶体LiNbO₃、提供810nm红外信号光的光源、提供515nm启动光的光源、向光折变晶体提供直流电压的电流源和相应的电极板。

本发明利用光折变晶体的光折变效应，在如上所述的光路配置下，在外加电场处于10⁴~10⁶V/m范围时，如果操控外加电场逐渐增加，810nm红外信号光逐渐形成光折变空间光孤子，在这一过程中，透射信号光的最大强度逐渐变化，获得电控光开关效果。