[发明专利]一种多通道声光调制装置及方法

说明书

本发明公开了一种多通道声光调制装置及方法，属于激光技术应用领域，包括激光光源、分光单元、准直器和光纤声光调制系统，所述激光光源产生的光信号经准直器输出光斑，再进入所述分光单元分光后输出多路均匀等分的光束分别通过所述准直器耦合至各自所述光纤声光调制系统。本发明的装置和方法使得各通道输出光束间隔大，占空比小，在实现对各通道激光的振幅与相位高效率调制的基础上，极大减少光串扰，具有全偏振态分光，无附加相位差，低偏振相关损耗特点，可以对复杂度高、计算量大的任务实现快速的并行处理，满足激光直写光刻、量子计算等高端领域的需求。

技术领域

本申请涉及一种多通道声光调制装置及方法，属于激光技术应用领域。

背景技术

多通道声光调制装置是一种多路并行的光调制器件，其基本原理是在声光介质上制作多个互相独立的电极，输入独立的驱动信号，经压电换能器在声光介质中形成多路并行的超声波信号，在不低于单通道声光调制器性能的基础上，支持多路光束同时或单独工作，具有高速并行处理能力，可有效提高对信号的处理能力。常用于激光精细扫描、多激光并行处理等应用，例如：激光直写式光刻、激光彩色打印机、多通道声光光谱仪、微加工以及光子计算机等。

多通道声光调制装置的工作原理与典型的声光调制器相同，但它是在换能器基片上使用电极阵列制作的，这样就可以同时控制平行阵列的光束。不同的声波分别衍射每个输入光束，以调制其强度或使光束的一部分偏转为一阶模态。随着单个设备中信道数量的增加，串扰也会增加。既有电路和电极中的电串扰，也有各种调制通道之间的声串扰。当通道打开时，热串扰也会出现，在相邻通道中产生热应变，改变声光效应。

如中国专利公开号为CN112147802A的一种多路并行的声光调制装置，该技术公开了一种多路并行的信号调制装置。该装置包括激光光源，光纤耦合器，光纤准直器，声光调制系统。声光调制系统包括声光调制器和射频驱动。激光源信号经过光纤耦合器后被等分成N路光信号后，通过各通道上的准直器进行光路整形、准直，最后由声光调制器控制，可得到N路并行的调制信号输出。该技术采用的光纤耦合器主要适用于光通信波段，如1310或1550nm，但光纤耦合器无法应用于短波段激光，如266nm，397nm等。

基于上述，我们提出了一种多通道声光调制装置及方法。

发明内容

为解决背景技术中现有多通道声光调制装置中无法应用于短波段激光的问题，提供了一种多通道声光调制装置及方法，本装置和方法在实现对各通道激光的振幅与相位高效率调制的基础上，极大减少光串扰。

第一方面，本申请提供了一种多通道声光调制装置，包括激光光源、分光单元、准直器和光纤声光调制系统，所述激光光源产生的光信号经准直器输出光斑，再进入所述分光单元分光后输出多路均匀等分的光束分别通过所述准直器耦合至各自所述光纤声光调制系统。

可选地，所述分光单元是以多介质膜层多光束干涉原理形成相应偏振态要求的分光单元，其包括分光片和全反镜。

可选地，所述分光单元包括透射反射比不同的第一分光片和第二分光片，及全反镜。

优选地，所述第一分光片和第二分光片的透过率和反射率之比分别为1:1和1:2。

可选地，所述准直器输出光斑经一个所述第一分光片后，其投射光路形成上层光路，折射光路形成下层光路。

可选地，所述分光单元在上层包括：沿准直器方向依次排列的一个所述第二分光片、两个所述第一分光片和一个所述全反镜；

依次排列的一个所述全反镜、四个所述第一分光片和一个所述全反镜；

依次排列的一个所述全反镜、一个所述第一分光片、一个所述全反镜和两个所述第一分光片；

及依次排列的一个所述全反镜和第一分光片，以此形成上层光路，均分十二路光路至各自所述光纤声光调制系统；