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普克尔盒的性能测试 | OE NEWS

普克尔盒的性能测试 | OE NEWS 光电汇OESHOW
2022-07-01
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导读:get~

普克尔盒测试系统的元件为:
激光光源,用于起偏的PBS1,用于放置普克尔盒的五维调整架,用于检偏的PBS2,以及功率计。

衡量普克尔盒性能的主要指标有:

透过率、静态消光比、动态消光比、λ/4电压、调制波形以及偏转角等。

前置测试:系统消光比

在对普克尔盒的各项性能进行测试前,首先要测定系统消光比。

打开激光光源并稳定10 min后,保证激光输出稳定性,调整激光正入射两个PBS。
其中PBS1的偏振方向垂直于桌面,PBS2的偏振方向水平于桌面。微调PBS2,记录下最小功率Pmin,旋转PBS2 90度,记录下最大功率Pmax。

通过计算可得系统消光比:
系统消光比=Pmax/Pmin
(一般情况下,系统消光比建议在5000:1以上)
在确定了系统消光比后,开始对普克尔盒进行测试。

01/透过率


透过率用来表征光经过普克尔盒后的功率损耗。

将普克尔盒放置在调整架上,使激光正入射普克尔盒,此时记录最大功率P0。

通过计算可得其透过率:
T=P0/Pmax
福晶科技的普克尔盒在266-2000 nm范围内达到较高的透过率,在典型的1030 nm和1064 nm波段,透过率最高可达99%。

02/静态消光比


第二个指标测试静态消光比,表征未加压时普克尔盒的自然双折射程度。

将PBS2旋转90°,置于水平偏振状态,此时功率最小值记录为P1。

通过计算可得其静态消光比:

ICR=P0/P1

福晶科技的普克尔盒静态消光比最高可达1200:1。

03/动态消光比和λ/4电压


动态消光比和λ/4电压,表征加压时普克尔盒对光的关断能力及所需电压。

连接普克尔盒与驱动电源,调节直流电压至输出功率最大并记为P2,此时电压值记Vπ,也就是半波电压。

通过计算可得

动态消光比:VCR=P2/P1

λ/4电压:Vπ/2=Vπ/2

04/调制波形


调制波形表征普克尔盒在周期性电场作用下的调制能力,可以观察调制波形的重频、脉宽以及上升/下降时间等。

关闭驱动电源,PBS2旋转任意角度至有光输出。


将功率计换成光电探测器,调节光电探测器位置并连接光电探测器与示波器,使示波器上显示出光信号,并将PBS2旋转回水平偏振态。


更换普克尔盒驱动电源,调节电压值到半波电压Vπ,垂直偏振的入射光经过普克尔盒后转换为水平偏振,并通过水平偏振的PBS2,此时示波器显示的波形即为普克尔盒调制波形,在示波器中可以查看重频、脉宽、上升下降时间等参数。


福晶科技的普克尔盒系列产品的上升/下降时间最小可以达到10 ns以下。

05/光束质量和偏转角


光束质量表征光经过普克尔盒后的畸变程度;偏转角表征光经过普克尔盒后的偏离程度。

将光电探测器换为光束质量分析仪。

调整激光正入射到光束质量分析仪中。

观察光源光斑圆度,记录此时的位置坐标(X0,Y0)。

将普克尔盒放置于五维调整架上,调整激光正入射普克尔盒,观察光斑圆度达到93%;普克尔盒出射端面至光束分析仪入射端面的距离记为L,此时光斑位置坐标记为(X1,Y1);

沿着光轴旋转电光开关观察光斑并记录多个位置坐标(X2,Y2)(X3,Y3)……,随后计算多个光斑偏移的半径,最后转换成角度。

本文来源:福晶科技
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