受抑全反射光调制器实验研究资源-CSDN文库

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第

29

卷增

刊

2

00

2

年

6

月

中国激光

CHlNESE

]OURNAL

OF

LASERS

Yol.

A2

9,Suppl

June

, 2002

文章编号

;

0258-7025 ( 2002 ) Supplemen t -0221-04

受抑全反射光调制器实验研究

齐丽君朱晓宋婷婷杨云锋毛少卿

(华中科技大学激

光技术

国家重点实验室，武汉

430074)

键要

建立了受抑全反射理论模型

，设计了受抑

全反射光调

制器和激光腔外、腔内调制

实验

，分析了

实验结果，

证

明了利用受抑全反射可实现光调制

。

并提出了提高调制深度的方法，展望了受抑全反射光调

制器用

于激光调

Q

的前景

。

关键词

受抑全反射

，光调制，激光调

Q

中图分类号

TN248.2

+

1;

仁说

37

文献标

i

只码

A

Research of Frustrated Total Internal Reflection Modulator

Qi Li-jun

ZHU

Xiao

SONG

Ting-ting

YANG

Yun-feng

MAO

Sha

o-

qing

(

Slate

K

ey

Labo

ratory

01

Laser T

ec

hnology

01

H

ω

z

h

ong

Ul

口

ærsity

of

缸

ence

and

Technology ,

Wuh

an 430074 )

Abstract

l3as

ing on the theory of

fru

strated to

tal

intemal refl

ec

ti

on, an optical modulator is designed.

The

experimental

resul ts of the optical modulator are reported. By putting

th

e modulator in the

1

ωer

cavity, there

is

no additio

nall

oss

in

the

cav

ity and the peak power of

th

e

比

er

pulse is increased.

Th

e phenomenon

is

analyzed in the paper.

The

optical modulator

can also be used

as

a Q-swi tch

Key words f

ru

s

tr

ated total intemal refl

ec

tion , op

ti

cal modulator , Q-

sw

ti

ch

1

引

早在

1902

年，倏逝波现象的实验和理论探讨就

已经有了相关报导，而

1947

年受

抑全反射概念的提

出，为倏逝波现象展现了更广阔的应用前景。文献

[

l

J

中详细地论述了受抑

全反

射的原理、发现过程和

用途

。

传统的光调制器(即光开关)的透射，或由激光

束自身控

制(如可饱和染料开关)

;或取决于光折射

(如声光开关)

;

或含有控制激光束偏振态的元件(女日

电光开关)

;或含有机械传动部分(如旋转棱镜开关)

等等。

利用受抑全反射原理设计的光调制器是一个新

的思路，与上述光开关相比，有很多优点

。

这种光调

制器的原理虽在很早就已被发现和论证，但将其用于

光调制甚至调

Q

技术并得以实现却是近期研究的焦

点。在国外

，开展了

一

系列的研究，如用于敏激光器、

YAG

-g

l

ass

类激

光器，饵类激光器等，得到了

一

些优势

结果。但在国

内，这类研究却没有深入开展

。

本文建立受

抑全反射理论模型，设计了新型光

调制器，并进行了外调制和内调制实验

。

2

理论模型

受抑全反射发生时，反射系数

r

和折射系数

t

可由以下公式表示

[2]

T l

2+

r n

ttS

S

r

IL

'

L.>~

;R

t

.

'

L.L'>~

;R

(1)

1+rI

2r23e'"

1

+r

I2

r

23

e

'"

rl

2

、

rl

2

和

r

23 、 t

23

分别表示介质

一

、

二

界面和介质

二、三

界面的反射系数和透射系数

。

δ

为反射和透射

形成的位相差

ò =

2kdn2

∞

s8

2

=

于

dn

2CO

叭

由全反射折射定律

[2]

η

2

cos8

2

= i

j

讨

sin

2

8

1

-

n

~

iy

因此

δ=2

x

于

d

x

γ

=

2bi

再由菲涅耳公式，全反射时反射率为

(

2]

R =

~

2b

+ e -

2b

+

2

∞

s(

伊

1

2

伊

23

)

e

2b

+ e -

2b

+

2

∞

s(

伊

1

2

+伊

23

)

则透过

率为:

一

4

s in

cpl

2

s in

CP

T=1-R

= -

23

(2)

e

2b

+ e -

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+

2

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s(

伊

1

2

+

CP23)

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