[发明专利]电光偏振调制系统及电光偏振调制方法

说明书

本公开属于电光偏振调制技术领域，涉及一种电光偏振调制系统和电光偏振调制方法，该电光偏振调制系统包括：电光偏振调制器，用于接收一入射激光，并对所述入射激光进行调制以形成出射激光；激光偏振态计算装置，所述激光偏振态计算装置与所述电光偏振调制器连接，用于根据所述出射激光的电场分布确定所述出射激光的偏振态。本公开一方面能够获得任意偏振态的出射激光，避免了对电光偏振调制器进行折射率椭球方程主轴化；另一方面能够对任意偏振态的出射激光进行定量描述，帮助实验人员准确掌握出射激光的偏振态。

技术领域

本公开涉及电光偏振调制技术领域，具体而言，涉及一种电光偏振调制系统及电光偏振调制方法。

背景技术

激光偏振是描述光波的重要参数，快速调制激光偏振态对光谱分析、医学研究、天文观测等领域具有重要的意义。目前，激光偏振态调制技术主要有电可调波片组、光纤线圈和电光偏振调制等技术，其中，电可调波片组技术依靠高速电可调波片实现激光偏振态改变，结构复杂；光纤线圈技术是通过挤压光纤，改变激光在光纤快慢轴传播的分布，从而改变激光偏振，该方式调制速度慢，控制精度低；电光偏振调制是利用材料的电光效应实现光偏振态调节的技术手段。

目前，电光偏振调制器主要利用折射率椭球理论，分析电光晶体折射率随电场的变化情况，进而获得调制器对入射激光偏振态的改变情况。但是，折射率椭球理论需要对施加电场后的电光晶体进行折射率椭球方程主轴化，根据电光晶体施加电场后折射率椭球方程的主轴分布情况，获得折射率椭球方程，因此需要复杂的坐标变换和坐标近似。另外，对于特定的电光晶体材料，如铌酸锂晶体等，折射率椭球理论只适用于特定施加电场方向条件，而其它电场施加方向，由于无法对折射率进行椭球方程主轴化，则不能进行计算。因此，利用折射率椭球理论计算电光偏振调制器不能满足对激光偏振态任意调节的要求。

因此，需要提供一种新的电光偏振调制系统及电光偏振调制方法。

需要说明的是，在上述背景技术部分公开的信息仅用于加强对本公开的背景的理解，因此可以包括不构成对本领域普通技术人员已知的现有技术的信息。

发明内容

本公开的目的在于提供一种电光偏振调制系统及电光偏振调制方法，进而至少在一定程度上克服由于相关技术的限制和缺陷而导致的无法对激光的偏振态进行任意调节并定量描述激光的偏振态，使得电光偏振调制器的应用受到限制。

根据本公开的一个方面，提供一种电光偏振调制系统，包括：

电光偏振调制器，用于接收一入射激光，并对所述入射激光进行调制以形成出射激光；

激光偏振态计算装置，所述激光偏振态计算装置与所述电光偏振调制器连接，用于根据所述出射激光的电场分布确定所述出射激光的偏振态。

在本公开的示例性实施例中，所述电光偏振调制器基于线性电光效应对所述入射激光的偏振态进行调制。

在本公开的示例性实施例中，所述入射激光为任意的全偏振光，并且所述电光偏振调制器上施加有与所述入射激光的传播方向具有任意角度的外加电场。

在本公开的示例性实施例中，通过所述出射激光的方位角相对于所述入射激光的方位角的第一增量和所述出射激光的椭圆度相对于所述入射光的椭圆度的第二增量描述所述出射激光的偏振态。

在本公开的示例性实施例中，所述第一增量和所述第二增量随着所述电光偏振调制器的第一有效电光系数的变化而变化。

在本公开的示例性实施例中，当所述第一有效电光系数为零时，所述第一增量和所述第二增量分别根据下述公式计算获得：

Δψ＝0

ΔΦ＝(k₁-d₂)r-(k₂-d₄)r