[发明专利]微阵列压电陶瓷光纤声光调制器及其制造方法

权利要求书

1.微阵列压电陶瓷光纤声光调制器。其主要特征是：它由光纤1、纵向金属阵列电极2、纵向压电陶瓷阵列3、可编程阵列电极4、径向内层金属阵列电极5、径向外层金属阵列电极6、径向压电陶瓷阵列7、金属引线8、石英基底9、封装外壳10组成。通过可编程阵列电极，可将电压的变化通过打印在光纤表面的压电陶瓷阵列单元转化成所需的声波信号，这些声波信号经过压电陶瓷阵列与光纤的相互作用转化为光纤中的折射率的变化，又进一步转化为光纤中传输的声信号和光信号之间的相互作用，从而实现对光信号的调制。

2.根据权利要求1所述的微阵列压电陶瓷光纤声光调制器中，在光纤的表面上制备了纵向以及径向压电换能结构，同时采用多个压电换能结构单元构成换能器阵，实现对光纤的周期性的调制。

3.根据权利要求2所述的微阵列压电陶瓷光纤声光调制器中纵向作用型压电换能器的制作方法，其主要特征是：

(1)纵向作用压电陶瓷阵列的制造特征是：通过喷墨打印机将压电陶瓷墨水直接打印到光纤的表面上，随着光纤的旋转，在光纤表面上形成环形压电陶瓷单元阵列。制备过程是：将锆钛酸铅的压电陶瓷粉放入到球磨机当中研磨至纳米级，与配制好的分散剂以及其它有机溶剂混合，并搅拌均匀，形成均一稳定的压电陶瓷墨水。将制好的压电陶瓷墨水过滤后注入到喷墨打印机的墨盒当中，以喷墨的形式将墨水打印到光纤的表面。每打印一行，光纤绕其轴心旋转一个角度以便能在光纤圆周表面的指定部位打印上一层纳米压电材料。然后将光纤预热后放入到高温炉中加热，之后进行退火处理，取出后在室温下自然冷却。

(2)所述的纵向作用型微阵列压电陶瓷光纤声光调制器中的环形压电陶瓷阵列两侧的金属电极的制造特征是：将掩模板置于光纤和待溅射金属靶之间，通过掩模来控制光纤表面上的金属电极的形状，通过旋转光纤，可将环形金属电极制备在紧靠压电陶瓷环的两侧的光纤表面上，形成压电陶瓷阵列两侧的电极。

4.根据权利要求2所述的微阵列压电陶瓷光纤声光调制器中径向作用型压电换能器的制作方法，其主要特征是：

(1)内层阵列电极的制造特征是：将掩模板置于光纤和待溅射金属靶之间，通过掩模来控制光纤表面上的金属电极的形状，通过旋转光纤，可将环形金属电极阵列制备在光纤表面，形成压电陶瓷阵列的内层电极。

(2)径向作用型压电陶瓷阵列的制造特征是：通过喷墨打印机将压电陶瓷墨水直接打印到光纤内层阵列电极的表面上，在打印过程中预留一部分内层电极，使其不被压电陶瓷覆盖，作为内层电极以便与外部引线焊接。这样就沿着光纤在内层阵列电极上，形成压电陶瓷单元阵列。制备过程是：将制好的压电陶瓷墨水过滤后注入到喷墨打印机的墨盒当中，以喷墨的形式将墨水打印到光纤的电极表面。每打印一行，光纤绕其轴心旋转一个角度以便能在光纤圆周表面的指定部位打印上一层纳米压电材料。然后将光纤预热后放入到高温炉中加热，之后进行退火处理，取出后在室温下自然冷却。

(3)所述的径向作用型微阵列压电陶瓷光纤声光调制器中的外层金属电极的制造特征是：通过掩模法电极制备技术以及权利要求4(1)中的金属镀膜溅射技术，将金属电极溅射到已经制备有压电陶瓷阵列的外层表面上，形成压电陶瓷阵列的外层电极。