[发明专利]一种角度补偿的声光调制器

说明书

本发明涉及一种角度补偿的声光调制器，与射频驱动模块连接，其包括呈箱形封闭结构的壳体、光学晶体、一对准直器和声光换能器，光学晶体固定在壳体内，声光换能器设于光学晶体的下表面并与射频驱动模块电连接，由射频驱动模块驱动声光换能器将射频驱动中的电磁波转换为超声波，令入射至光学晶体中的光信号发生声光效应，壳体水平侧面上设有一对位置相对的通孔，一对准直器分别对应设在一对通孔上且准直器的输出端或接收端与光学晶体相对，使光信号从其中一准直器射入至光学晶体发生衍射后，再由光学晶体射出并进入另一准直器进行输出，该方案制作工艺简单，耦合调试效率高，节省人工制作成本，器件稳定性能好，受温度变化影响小，长期可靠性好。

技术领域

本发明涉及光学技术领域，尤其是一种角度补偿的声光调制器。

背景技术

当前，声光调Q器件以其体积小，插损小，抗损伤阈值高，开关时间短，可用于光纤耦合等优点广泛应用于光纤激光与固体激光领域。其中，以二氧化碲(TeO₂)和石英晶体(Crystal Quartz)作为声光材料的器件应用最为广泛和普遍。我们知道，超声波在介质中传播会引起介质折射率的周期性变化，而变化的折射率类似于一个“相位光栅”使传播其中的光发生衍射，在激光器中，我们正是利用衍射光起到调Q的作用。由于声波的作用使介质折射率发生周期性变化，折射率的变化规律可用下式来表达：

n(x，t)＝n₀+Δncos(ωt+kx)

其中，ω为声波角频率，k为波失，Δn折射率变化幅度。

当声波足够宽，介质起到体光栅的作用，并且入射角θ_E满足：

其中，λ为光波波长，n为介质折射率，λs为声波波长。此时发生布拉格衍射，我们能得到效率较高的衍射光。而传统的声光器件正是基于该原理使入射光以布拉格角入射，并在1级衍射光位置耦合接收衍射光，通过开关射频的方式起到声光调制的作用。

而在实际的应用中我们会发现，正是因为对入射角的精准要求，常常使衍射光的功率达不到要求，或者使准直器固定过程中的工艺复杂化，从而影响了产品的性能可靠性。

发明内容

针对现有技术的情况，本发明的目的在于提供一种利用晶体通光面与换能器的夹角来补偿衍射所需布拉格角的角度补偿的声光调制器。

为了实现上述的技术目的，发明采用的技术方案为：

一种角度补偿的声光调制器，与射频驱动模块连接，其包括呈箱形封闭结构的壳体、光学晶体、一对准直器和声光换能器，所述的光学晶体固定在壳体内，所述的声光换能器设于光学晶体的下表面并与射频驱动模块电连接，由射频驱动模块驱动声光换能器将射频驱动中的电磁波转换为超声波，令入射至光学晶体中的光信号发生声光效应，所述壳体的水平侧面上设有一对位置相对的通孔，所述的一对准直器分别对应设在一对通孔上且准直器的输出端或接收端与光学晶体相对，使光信号从其中一准直器射入至光学晶体发生衍射后再由光学晶体射出并进入另一准直器进行输出。

进一步，所述的光学晶体为棱台形结构。

进一步，所述的光学晶体为二氧化碲或石英材质成型。

进一步，所述壳体的外侧面对应通孔的位置设有用于固定准直器的环形固定块。

优选的，所述的环形固定块与准直器之间还填充有胶块。

本发明方案利用了晶体通光面与换能器(即声光换能器)的夹角来补偿衍射所需布拉格角的方法，使入射光与衍射光能在同一方向上传播，从而解决了“入射角严格满足布拉格角”这一麻烦的附加条件，并在全胶耦合工艺上得到了很好的应用。