调制被控激光光束相位的方法及其装置

摘要

本发明涉及一种调制被控激光光束相位的方法及其装置，属于光通信技术领域。该方法是利用飞秒激光脉冲与KTP晶体相互作用时，KTP晶体的非线性效应引起的灰迹现象使飞秒激光辐照区的折射率发生变化，通过控制折射率变化来调制被控激光光束的相位；所述装置包括飞秒激光器，分光镜，透镜，能量计，被控激光光束，KTP晶体，滤光片，同步控制器，路由器和计算机控制系统；及由透镜、分光镜、反射镜和CCD构成的环路径向剪切干涉装置进行在线监测被控激光光束相位变化，并将测得数据传给计算机控制系统实时处理，根据处理结果和用户实际需要控制飞秒激光器的峰值功率密度、重复频率及飞秒激光脉冲的开关，从而实现相位开关的目的。

主权项

一种调制被控激光光束相位的方法，其特征在于利用KTP晶体与飞秒激光脉冲相互作用产生的灰迹现象使在飞秒激光辐照区域的折射率发生变化，通过控制折射率变化来调制被控激光光束的相位，包括以下步骤：(1)被控激光光束的相位变化由灰迹密度决定，而灰迹密度为飞秒激光脉冲峰值功率密度和重复频率的函数，根据被控激光光束相位的变化量计算出飞秒激光脉冲的峰值功率密度和重复频率，再根据计算结果设定飞秒激光脉冲对应的峰值功率密度和重复频率；(2)打开飞秒激光脉冲，使其聚焦到KTP晶体中，并与KTP晶体相互作用产生灰迹，灰迹令飞秒激光辐照区域的折射率变化；(3)打开被控激光光束，使其与飞秒激光脉冲共路通过KTP晶体中飞秒激光辐照区域，通过控制飞秒激光脉冲辐照区域折射率的变化来调制被控激光光束的相位；(4)采用环路径向剪切干涉装置在线监测被控激光光束的相位变化，并将测得数据发送给计算机控制系统实时处理，计算机控制系统根据处理的数据和用户的实际需求控制飞秒激光脉冲的峰值功率密度、重复频率以及飞秒激光脉冲的开关；(5)透过KTP晶体的被控激光光束经分光镜分光后，一束被扩束，一束被缩束，扩束和缩束的光在环路径向剪切干涉装置中的CCD前干涉，用CCD记录此干涉条纹，再将干涉条纹送予计算机控制系统进行实时处理，即得出被控激光光束相位的变化量；所述飞秒激光脉冲的脉宽不得大于100fs。