用于兆赫兹宽角度偏振调制的光学各向同性纵向压电谐振光弹调制器

偏振调制器在光学中具有广泛应用。自由空间偏振调制器的接受角对许多应用至关重要。可实现宽接受角的偏振调制器通过将压电换能器贴附于各向同性材料构成，并利用光与声波之间的谐振横向相互作用。自1960年代演示以来，这些调制器的设计基本保持不变，后续数十年仅有微小改进。本工作中，我们表明具有正确晶体取向的合适单晶，兼具压电换能器与声光相互作用介质功能，可用于构建高效自由空间谐振偏振调制器，工作于兆赫兹频率并展现宽接受角。我们使用砷化镓（一种光学各向同性与压电晶体）构建调制器，演示了在6 MHz下的偏振调制，输入孔径直径1 cm，接受角达$\pm30^\circ$，调制效率超过50%。相较于最先进的谐振光弹调制器，本工作所报调制器在相同输入孔径下调制频率提升超50倍，同时厚度减小约80倍。将光弹调制器调制频率从千赫兹提升至兆赫兹并大幅减薄厚度，可为多种用例带来显著性能改进。该技术进展也为在新应用中利用这些器件创造了机遇。