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摘要：本发明属于激光调控技术领域，具体为一种基于回射干涉的组合声光调制方法。本发明运用光学成像系统将声光调制器的一次衍射输出精确回射，再次输入该调制器进行二次衍射，实现声光调制器的复用，达到仅使用单个声光调制器实现组合声光调制的高衍射效率或高反衬度；对于萨尼亚克型，可实现超99％的衍射效率及超30dB的透射光单模抑制比，可用于激光的按需路由；对于迈克尔孙型，可实现超30dB的单模反衬度，可用于高重频脉冲激光的同步重频分频。本发明在高衍射效率及低驱动功率方面具有显著优势，同时降低成本。本发明在脉冲激光调制、光学和量子信息处理、激光相干分合束等精密光学操控领域有广泛应用前景。

主权项：1.一种基于回射干涉的组合声光调制方法，其特征在于，运用光学成像系统将声光调制器AOM的一次衍射输出精确回射，再次输入该调制器进行二次衍射，实现声光调制器AOM的复用，达到仅使用单个声光调制器AOM实现组合声光调制的高衍射效率或高反衬度；光学成像系统分为两种构型：萨尼亚克型和迈克尔孙型；对于萨尼亚克型，组合声光调制的具体步骤如下：1声光调制器AOM对激光进行一次单频声光调制；记声光调制器AOM声光晶体长度为L，利用声光调制器AOM对一束中心波矢位于横向波矢展宽为Δk的激光进行单频声光调制，得到m级布拉格衍射相应的输出波矢，该波矢中心位于Δk＝πw，w是高斯光的束腰；k0为正入射光束波矢，ks为调制声场波矢；记声波驱动频率为fS，圆频率为ωS＝2πfS；2通过声光调制器AOM形成二次衍射；以焦距为f1的透镜l1对声光调制器AOM的多级衍射输出准直，并经约f1+f2传播距离后，由焦距为f2的透镜l2聚焦至反射镜Ms；经反射的所有衍射级逆向依次经过透镜l2,，l1后，再次进入声光调制器AOM，形成二次衍射；3调节透镜l1,l2间距，进行衍射效果相干相加；记声光调制器AOM出射端和反射镜Ms间距为LD，由步骤2知LD≈2f1+f2；通过调节透镜l1,l2间距，使得LD＝πcωS；这里c≈3×108米秒是光速，该LD取值保证第一次和第二次声光调制器AOM衍射相位相差实现衍射效果相干相加；4对入射光角度进行微调；以弱射频信号驱动声光调制器AOM，微调入射光角度，使得单次衍射的m＝1级衍射效率η50％，m＝0,1级衍射光斑接近等同；对于设计优化在100％射频驱动的声光调制器AOM,此时m≠0,1级的衍射损失总和在1％的级别；5通过微调，使衍射损失局部最小化；借助偏振分束器将回射光和入射光分开，运用数字相机观测复合声光调制出射，并实时计算出m＝1级的衍射效率η；改变射频驱动强度A0，使m＝1级衍射效率最大；微调声光调制器AOM和透镜l1的间距L1＝f1+δL,在m＝-1,2级衍射强度具有的空间周期振荡,δL在δLn＝nδLh+δLoff实现m＝-1,2级衍射损失的局部最小化；其中，n为振荡周期序号，n＝0,1,2…，δLoff为偏置；6通过细调，实现高衍射效率、高单模抑制比；具体地，细调声光调制器AOM和透镜l1的间距L1＝f1+δL,在处获得全局最优的衍射驱动配置，实现m＝+1级衍射效率ηopt99％，m＝0级单模抑制比大于30dB的目标；这里[…]是取整符号，是声光晶体的平均折射率，是忽略高阶衍射损失的二模近似下对Δk衍射相位展宽实现动量回波补偿的最优距离，系数ξ和声场分布轮廓相关；当二次衍射位置取δLopt时，由于动量回波补偿，组合声光调制对布拉格条件的要求降低，零级残余被抑制；另一方面，这个距离保证两次声光调制造成的高阶衍射相干相消。

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百度查询： 复旦大学 一种基于回射干涉的组合声光调制方法