基于光外差锁相的激光偏振控制与高偏振消光比的光束合成

作者：邹星星; 沈辉^*; 全昭; 尤阳; 刘美忠; 张璟璞; 何兵^*; 周军; 张建华^*

来源：光学学报, 2020, 40(10): 98-106.

• 激光光学
• 相干偏振光束合成
• 光外差探测
• 偏振相位控制
• 偏振消光比

激光相干偏振合成(CPBC)是获得高亮度线偏振激光输出的有效方法。基于此,提出一种光相位调制技术,将两路光相位差转变为幅度调制,进行光外差偏振相位探测和线性锁相控制,实现了两路同频率激光光束的相干偏振合成。理论上详细分析了光外差偏振相位探测的理论模型和线性锁相控制环路的数学模型,用于优化系统参数。锁相控制后,合成光束的输出功率为352.4 mW,偏振消光比高达17.67 dB,系统的控制带宽约为66.1 kHz,剩余相位噪声为1×10-4 rad·Hz-1/2(1 Hz)和3×10-6 rad·Hz-1/2(>100 Hz)。相比于其他CPBC的锁相方法,该方法对偏振消光比以及控制带宽都有明显的提升,有效地抑制了相位噪声。

• 单位
  中国科学院上海光学精密机械研究所; 上海大学; 自动化学院