激光调制器分类及调制方案

简而言之，激光可以理解为一种颜色纯度高、亮度高、方向性好、相干性强的光，但想要让激光效力人类，单靠产生一束激光是远远不够的，还需要调控激光的各种属性，就好比小说中的绝世宝剑，也要配上绝世高手才能发挥它最大的威力，这便需要今天隆重出场的这位“大侠”——激光调制器。

何谓激光调制器？

通俗地讲，激光调制器就是一类控制激光的元器件，它既不像晶体、镜片等元件那样基础，也不像激光器、激光设备那样高度集成，是一种集成化程度较高，种类和功能多样的器件类产品。

激光调制器的种类有哪些？

既然激光调制器可以控制激光，那它又是如何控制的呢？我们以沿Z轴正向传播的一维平面波为例：

从光波的复数表达式中可知，影响光波的因子有强度A(r)、相位Φ(r)、频率ω和传播方向四个方面，通过控制这些因子便可以改变光波的状态，对应的激光调制器就是强度调制器、相位调制器、移频器和偏转器。

强度调制器

用于调制激光的强度或振幅，其中以光衰减器、光闸最具代表性，还有如分时分能器、功率稳定器、噪声衰减器等集成化器件、设备。

相位调制器

用于控制光束的相位，相位增大称为滞后，相位减小称为超前。相位调制器的种类繁多，工作原理也大相径庭，如光弹调制器、LN高速电光相位调制器、液晶可变相位延迟片等都是基于不同工作原理而制成的相位调制器。

移频器

用于改变光波的频率，被广泛应用在高端激光系统或测绘设备中，以声光移频器为典型代表。

偏转器

用于改变光束传播方向，常规振镜系统就是其中一种，此外还有速度更快的mems振镜、电光偏转器和声光偏转器等。

看到这里，想必大家对激光调制器已经有了一个大致的概念，即能够动态地控制、改变激光某些物理属性的元器件。概括虽短，但想要完整地介绍激光调制器的具体产品，仅靠一篇文章是远远不够的。那么，咱们先 重点来聊聊强度调制器 。

强度调制器

作为一种被广泛应用于各类光学系统中的调制器，其种类之多样，性能之不同可谓纷繁复杂，小编今天为各位准备了四类常见的强度调制器方案：机械方案、电光方案、声光方案和液晶方案。

机械方案

机械式强度调制器是出现最早、应用最广的强度调制器。其原理是通过旋转半波片改变偏振光中s光与p光的比例，并通过检偏器进行分光。从最初的手动调节到如今的高度自动化、高精度，其产品类型及应用发展已十分成熟：

机械式衰减器（电动）

电光方案

电光强度调制器可以改变偏振光的强度或振幅，原理基于电光晶体的普克尔斯效应。偏振光束通过施加了电场的电光晶体后偏振态发生改变，再通过检偏器进行选择性分光，改变电场强度即可控制出射光的强度，可达到ns量级上升/下降沿。

声光方案

声光调制器也可作为强度调制器使用，通过改变衍射效率，可控制0级光与1级光的功率，达到调节光强度的目的。声光光闸（光衰减器）具有调制速度快、损伤阈值高等特点。

液晶方案

液晶器件常被作为可变波片或可调谐滤波器使用，通过在施加了驱动电压的液晶盒两端加入精密偏振元件，可将其制成液晶快门或可变衰减器，产品具有通光孔径大、可靠性高等特点。