一种基于偏振光回馈的激光偏振态控制方法

摘要

本发明涉及一种基于偏振光回馈的激光偏振态控制方法，其包括以下步骤：1）设置激光偏振态控制系统；2）设置三维坐标系；3）激光器发出的一部分激光发射到外腔回馈系统，另一部激光发射光信号探测系统，通过扫描干涉仪监测激光器的纵模模式；4）初始设置偏振片的光轴与X轴的夹角，通过示波器对两个光电探测器探测的信号进行检测；5）正向旋转偏振片，逐渐增大偏振片光轴与X轴的夹角θ，得到输出为平行光和垂直光的夹角区间；6）逆向旋转偏振片，逐渐减小偏振片光轴与X轴的夹角θ，得到输出为平行光和垂直光的夹角区间；7）将步骤5）和步骤6）所得到的各平行光角度区间与垂直光角度区间进行取交集运算，得到输出平行光和垂直光的相应的角度区间。本发明可以广泛应用在激光偏振控制中。

主权项

一种基于偏振光回馈的激光偏振态控制方法，其包括以下步骤：1）设置一激光偏振态控制系统，它包括一激光器，所述激光器一侧的出射光路上设置一外腔回馈系统，所述激光器另一侧的出射光路上设置一光信号探测系统；所述外腔回馈系统依次包括一偏振片、一回馈镜和一微动器件，所述微动器件与所述回馈镜粘贴，所述微动器件连接一微动器件驱动器；所述光信号探测系统包括一分光镜，所述分光镜的透射光路上设置一扫描干涉仪，所述分光镜的反射光路上设置一偏振分光棱镜，所述偏振分光棱镜出射光路上对应设置有第一光电探测器和第二光电探测器，两所述光电探测器的输出端连接一示波器；2）设置一三维坐标系，以激光纵模对应两个偏振方向正交的本征态中的其中一个偏振方向为X轴，将与其正交的另外一个偏振方向定为Y轴，激光光路传播方向定为Z轴，并且将所述偏振分光棱镜出射的偏振方向与X轴平行的激光定义为平行光，将经所述偏振分光棱镜出射的偏振方向与Y轴平行的激光定义为垂直光；3）所述激光器发出的一部分激光发射到所述外腔回馈系统，另一部激光发射所述光信号探测系统，通过所述扫描干涉仪监测所述激光器的纵模模式，如果所述激光器输出的激光是单纵模则进入步骤4），如果所述激光器输出的激光为多纵模，则对所述激光器的腔长进行调节，使所述激光器输出的激光是单纵模；4）初始设置所述偏振片的光轴与X轴的夹角θ=0°，通过所述示波器对两个光电探测器探测的信号进行检测，所述第一光电探测器探测得到的平行光和第二光电探测器探测得到的垂直光的光强随着所述微动器件的驱动电压的变化而相互转化；5）以激光传播方向为中心，正向旋转所述偏振片，逐渐增大所述偏振片光轴与X轴的夹角θ，当所述偏振片光轴与X轴的夹角θ=90°时停止旋转，在旋转所述偏振片的过程中，通过所述示波器观察两个光电探测器输出的信号大小，确定偏振跳变现象停止以及输出为单一偏振态激光时偏振片光轴与X轴的各夹角的大小，得到输出为平行光和垂直光的夹角区间；6）当正向旋转所述偏振片光轴与X轴的夹角达到90°时，逆向旋转所述偏振片，当所述偏振片光轴与X轴的夹角θ=0°时停止旋转，逐渐减小所述偏振片光轴与X轴的夹角θ，根据所述步骤5），确定偏振跳变现象停止以及输出为单一偏振态激光时偏振片光轴与X轴的各夹角的大小，得到输出为平行光和垂直光的夹角区间；7）将所述步骤5）和步骤6）所得到的各平行光角度区间与垂直光角度区间进行取交集运算，得到输出平行光和垂直光的相应的角度区间，根据得到的角度区间，设置合适的θ值，选择激光偏振态，或者在平行光和垂直光之间进行任意切换。