λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法

2023-05-29 07:10:01

專利名稱：λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法
技術領域：
本發明涉及雷射應用技術領域，特別涉及一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法。
背景技術：
電光開關是雷射器中非常重要的一個器件，它的應用是雷射發展史上的一個重要突破，它使雷射的單色亮度提高了好幾個數量級，同時也推動了雷射測距、雷射雷達、高速全息照相以及雷射加工等應用技術的發展。其原理是利用外電場的作用使晶體的折射率發生周期性的改變單軸晶體在電場的作用下周期性的變為雙軸晶體，或雙軸晶體的折射率橢球的形狀和方位發生周期性的改變。使通過晶體的光發生雙折射來改變偏振光的偏振態，與偏振片一起使用便可以實現對光的調製。電光開關技術通過在雷射器的振蕩過程中改變諧振腔的Q值，以產生高峰值功率、窄脈衝寬度的雷射。與聲光開關相比，λ/2電壓電光開關因具有效率高、開關速度快、輸出雷射脈寬窄和峰值功率高等優點，被廣泛應用於固體雷射器。如圖1所示，傳統的測量電光開關120的動態透過率的方法是利用能量計測量進入起偏器110之前的入射光能量b和從檢偏器130出射的出射光的能量a，則動態透過率即 a/b*100%。然而，由於電光開關是在雷射光源100下使用，雷射光源100的脈衝能量起伏將引起相鄰兩發雷射的能量存在誤差，則測量出的a和b也必然存在誤差，導致動態透過率的測量結果存在較大誤差。同時，這種方法不僅對單脈衝光源的穩定性要求較高，還需要使用納秒同步機準確同步測量雷射和電光開關的工作時間。如果電光開關是用在雷射放大器中，測試光裡還會夾雜著泵浦光，也將導致測試結果不準確。因而現有技術還有待改進和提高。

發明內容
鑑於上述現有技術的不足之處，本發明的目的在於提供一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法，能減少由雷射光源脈衝能量起伏引起的誤差。為了達到上述目的，本發明採取了以下技術方案一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，包括雷射光源、起偏器、檢偏器、偏振分光裝置、λ/2波片、擴束裝置、示波器和數據處理模塊；在使用所述測試系統時， λ /2電壓電光開關放置在起偏器和檢偏器之間，示波器的波形探頭沿著檢偏器的出射光方向放置，所述檢偏器和起偏器是正交放置的，所述雷射光源輸出的雷射依次通過所述偏振分光裝置、λ/2波片、擴束裝置、起偏器、λ/2電壓電光開關及檢偏器後進入示波器的波形探頭，所述示波器對波形探頭接收的雷射進行處理，得到峰-峰值，所述數據處理模塊根據峰-峰值計算出所述λ/2電壓電光開關的動態透過率。所述的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其中所述起偏器為起偏偏振片，所述檢偏器為檢偏偏振片；所述起偏偏振片和檢偏偏振片正交放置。
所述的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其中所述偏振分光裝置為偏振分光稜鏡。所述的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其中所述偏振分光裝置為偏振分光片。所述的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其中所述擴束裝置為可變擴束鏡組。一種λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試方法，包括開啟雷射光源，使雷射光源輸出連續穩定的雷射；使所述雷射通過偏振分光裝置，將所述雷射變為線偏振光；使所述線偏振光通過λ /2波片；使通過所述λ /2波片的雷射通過擴束裝置；使通過所述擴束裝置之後的雷射通過起偏器；使通過所述起偏器的雷射通過λ /2電壓電光開關；使通過所述λ/2電壓電光開關的雷射通過檢偏器，檢偏器和起偏器是正交放置的；使通過所述檢偏器的雷射進入示波器的波形探頭；所述示波器對波形探頭接收的雷射進行處理，得到峰-峰值；所述數據處理模塊根據(Ρ1-Ρ》/Ρ1*100%計算λ/2電壓電光開關的動態透過率，其中，Pl為雷射的最大值，Ρ2為雷射的最小值。本發明提供的一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法，只需要用示波器的波形探頭在λ/2電壓電光開關後的檢偏器後測量一次即可，與傳統的測量方法相比，減少了測量次數，從而減少了由雷射光源脈衝能量起伏引起的誤差。


圖1為傳統的測量電光開關的動態透過率的方法的示意圖；圖2為本發明實施例提供的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統示意圖。
具體實施例方式本發明提供一種λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法，能提高測試準確率，減少測量次數，去除背景光對測量結果的影響，而且操作簡單方便。為使本發明的目的、技術方案及效果更加清楚、明確，以下參照附圖並舉實例對本發明進一步詳細說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發明，並不用於限定本發明。請參閱圖2，圖2為本發明實施例提供的λ /2電壓電光開關250的動態透過率的測試系統示意圖。其包括雷射光源200、偏振分光裝置210、λ/2波片220、擴束裝置230、 起偏器對0、檢偏器沈0、示波器(圖未示)和數據處理模塊(圖未示)。在使用該測試系統時，λ /2電壓電光開關250放置在起偏器240和檢偏器260之間，示波器的波形探頭270 沿著檢偏器260的出射光方向放置。雷射光源200發出連續穩定的雷射進入偏振分光裝置210後，出射的雷射變為線偏振光；線偏振光再經由λ /2波片220和擴束裝置230後，依次通過所述起偏器Μ0、λ /2 電壓電光開關250和檢偏器260後進入示波器的波形探頭270，示波器對波形探頭270接收的雷射進行處理，得到峰-峰值，所述數據處理模塊根據峰-峰值計算出所述λ /2電壓電光開關250的動態透過率。其中，所述偏振分光裝置210為偏振分光稜鏡或者是偏振分光片，使通過其的雷射變為線偏振光；所述λ/2波片220配合後面的起偏器Μ0，可控制出射光的能量大小；所述擴束裝置230為可變擴束鏡組，用來根據λ/2電壓電光開關250的口徑對光束進行擴束，以滿足測試的需求。另外，所述起偏器240為起偏偏振片，所述檢偏器260為檢偏偏振片；起偏偏振片和檢偏偏振片正交放置。本發明的λ /2電壓電光開關的動態透過率的測試方法包括如下步驟開啟雷射光源200，使雷射光源200輸出連續穩定的雷射；使所述雷射通過偏振分光裝置210，將所述雷射變為線偏振光；使所述線偏振光通過λ /2波片220 ；使通過所述λ /2波片220的雷射通過擴束裝置230 ；使通過所述擴束裝置230之後的雷射通過起偏器240 ；使通過所述起偏器MO的雷射通過λ /2電壓電光開關250 ；使通過所述λ /2電壓電光開關250的雷射通過檢偏器沈0，檢偏器260和起偏器 240是正交放置的；使通過所述檢偏器沈0的雷射進入示波器的波形探頭270 ；所述示波器對波形探頭270接收的雷射進行處理，得到峰-峰值；所述數據處理模塊根據(Ρ1-Ρ》/Ρ1*100%計算λ/2電壓電光開關的動態透過率，其中，Pl為雷射的最大值，Ρ2為雷射的最小值。本發明提供的一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法，只需要用示波器的波形探頭270在λ /2電壓電光開關250後的檢偏器260後測量一次即可， 與傳統的測量方法相比，減少了測量次數，從而減少了由雷射光源脈衝能量起伏引起的誤差。因為擴束裝置230為可變擴束鏡組，可以根據λ/2電壓電光開關250的口徑對光束進行擴束，所以可測量各種口徑的λ/2電壓電光開關250的動態透過率，這是一般測試儀器不具備的，一旦口徑定好也可進行快速測試。可以理解的是，對本領域普通技術人員來說，可以根據本發明的技術方案及其發明構思加以等同替換或改變，而所有這些改變或替換都應屬於本發明所附的權利要求的保護範圍。
權利要求
1.一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，包括雷射光源、起偏器、檢偏器， 其特徵在於還包括偏振分光裝置、λ /2波片、擴束裝置、示波器和數據處理模塊；在使用所述測試系統時，λ/2電壓電光開關放置在起偏器和檢偏器之間，示波器沿著檢偏器的出射光方向放置，所述檢偏器和起偏器是正交放置的，所述雷射光源輸出的雷射依次通過所述偏振分光裝置、λ/2波片、擴束裝置、起偏器、λ/2電壓電光開關及檢偏器後進入示波器，所述示波器對接收的雷射進行處理，得到峰-峰值，所述數據處理模塊根據峰-峰值計算出所述λ/2電壓電光開關的動態透過率。
2.根據權利要求1所述的λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其特徵在於 所述起偏器為起偏偏振片，所述檢偏器為檢偏偏振片；所述起偏偏振片和檢偏偏振片正交放置。
3.根據權利要求1所述的λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其特徵在於 所述偏振分光裝置為偏振分光稜鏡。
4.根據權利要求1所述的λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其特徵在於 所述偏振分光裝置為偏振分光片。
5.根據權利要求1所述的λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統，其特徵在於 所述擴束裝置為可變擴束鏡組。
6.一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試方法，其特徵在於，包括 開啟雷射光源，使雷射光源輸出連續穩定的雷射；使所述雷射通過偏振分光裝置，將所述雷射變為線偏振光； 使所述線偏振光通過λ /2波片； 使通過所述λ /2波片的雷射通過擴束裝置； 使通過所述擴束裝置之後的雷射通過起偏器； 使通過所述起偏器的雷射通過λ/2電壓電光開關；使通過所述λ/2電壓電光開關的雷射通過檢偏器，檢偏器和起偏器是正交放置的； 使通過所述檢偏器的雷射進入示波器； 所述示波器對接收的雷射進行處理，得到峰-峰值；所述數據處理模塊根據(Ρ1-Ρ》/Ρ1*100%計算λ/2電壓電光開關的動態透過率，其中，Pl為雷射的最大值，Ρ2為雷射的最小值。
全文摘要
本發明提供的一種λ/2電壓電光開關的動態透過率的測試系統和測試方法，所述測試系統包括雷射光源、起偏器、檢偏器、偏振分光裝置、λ/2波片、擴束裝置、示波器和數據處理模塊；在使用所述測試系統時，λ/2電壓電光開關放置在起偏器和檢偏器之間，示波器的波形探頭沿著檢偏器的出射光方向放置。本發明提供的測試系統和測試方法能減少由雷射光源脈衝能量起伏引起的誤差，可以測量各種口徑的λ/2電壓電光開關的動態透過率。
文檔編號G01M11/02GK102486435SQ20101060570
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月27日 優先權日2010年12月27日
發明者唐熊忻, 張國新, 張晶, 樊仲維, 邱基斯 申請人:北京國科世紀雷射技術有限公司