CN207148466U - 一种结构紧凑型声光调制器 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种结构紧凑型声光调制器，包括布拉格声光晶体、散热块、阻抗匹配电路板和高频同轴电缆；所述布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板分别设置于所述散热块的相邻的两个端面上，布拉格声光晶体的靠近散热块的一端设有电极，所述电极与阻抗匹配电路板电气连接；所述高频同轴电缆设置于散热块的与所述布拉格声光晶体相对的端面上，高频同轴电缆的信号线与所述阻抗匹配电路板电气连接。其中，布拉格声光晶体由一片压电超声波换能器和声光晶体低温键合而成。其提高了可靠性，又实现了器件的小型化，可满足激光系统高集成化与精密化的发展需求。
Description
技术领域
本实用新型属于光电子技术领域，尤其涉及一种结构紧凑型声光调制器。
背景技术
随着激光技术的日渐成熟，激光器整体的体积越来越小，而输出功率也越来越高。目前光纤激光器在很多领域已经逐渐替代其它传统激光器，甚至开始替代传统的机械加工。而声光调制器是光纤激光器、固体激光器等激光系统里的核心部件，通过控制谐振腔内部的增益，从而控制激光系统的光路输出，对整个脉冲激光系统至关重要。
目前常用的声光调制器一般分为三个部分，包括射频连接器、阻抗匹配电路以及布拉格声光晶体(Bragg声光晶体)。它们按照从左至右依次安放在金属底壳上，通过射频连接器和阻抗匹配电路将射频驱动电源的输出信号功率最大程度的施加到布拉格声光晶体上，布拉格声光晶体上面的压电换能器将射频电信号通过逆压电效应振动发射特定频率的超声波，超声波进入声光晶体后在晶体内部产生周期性的弹性形变，这样声光晶体内部就成了一个光栅。当光束以特定的Bragg角入射到声光晶体后将发生衍射，出现的±1级或多级衍射光以特定角度偏离入射光束方向，从而实现光路的可控变化。
随着激光器特别是光纤激光器和短腔设计的固体激光器的快速发展，对整个激光系统的小型化和集成化需求越来越迫切，传统的声光调制器结构基本上都是声光晶体通过金丝或铝丝焊接到过渡线路板上，然后过渡线路板通过跳线与匹配电路板连接，在整个金属外壳底座上依次排列，这种传统的声光调制器可靠性不高，制备流程复杂，且结构无法做到小型化，无法满足新的使用要求。
实用新型内容
基于此，针对上述问题，本实用新型提出一种制备方便、散热良好、可靠性高的结构紧凑型声光调制器，既可简化器件结构中的焊线工艺，提高了可靠性，又实现了器件的小型化，可满足激光系统高集成化与精密化的发展需求。
本实用新型的技术方案是：一种结构紧凑型声光调制器，包括布拉格声光晶体、散热块、阻抗匹配电路板和高频同轴电缆；所述布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板分别设置于所述散热块的相邻的两个端面上，布拉格声光晶体的靠近散热块的一端设有电极，所述电极与阻抗匹配电路板电气连接；所述高频同轴电缆设置于散热块的与所述布拉格声光晶体相对的端面上，高频同轴电缆的信号线与所述阻抗匹配电路板电气连接。其中，布拉格声光晶体由一片压电超声波换能器和声光晶体低温键合而成。
将布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板分别设置于散热块的相邻的两个端面上，结构紧凑，布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板端面在同侧且距离很小，小于1mm，可直接电气连接，无需传统结构中的过渡线路板和跳线，避免了大跨度绑定或是跳线，结构更紧凑简单，相比传统声光调制器而言更利于实现小型化、集成化，可以满足激光系统高集成化与精密化的发展需求。
作为本实用新型的进一步改进，所述布拉格声光晶体与所述散热块的接触面之间设有导热胶层。
作为本实用新型的进一步改进，该结构紧凑型声光调制器还包括底座，所述散热块设于底座上，且所述布拉格声光晶体位于散热块与底座之间，布拉格声光晶体与底座的接触面之间设有导热胶层。
布拉格声光晶体的上下两层均采用了导热胶层分别与底座和散热块粘接，因此声光调制器承受震动冲击的能力较好，温度适应性较高；且由于不使用导电胶，因此不会有导电胶吸收超声波的问题，保证了声光晶体中的超声波强度最大，有利于获得更高的衍射效率。
作为本实用新型的进一步改进，所述导热胶层为导热硅橡胶。
作为本实用新型的进一步改进，所述布拉格声光晶体的电极与阻抗匹配电路板通过金丝导线电气连接。
阻抗匹配电路板和布拉格声光晶体端面在同侧且距离很小，小于1mm，可通过金丝导线直接电气连接，无需传统结构中的过渡线路板和跳线，避免了大跨度绑定或是跳线，结构更紧凑简单，有利于实现器件的高集成度和小型化，同时避免了线径、拉力强度等对焊点造成的不良影响，可靠性大大提高。金丝导线的焊接可采用超声波金丝球焊机或其它类似绑定机(wire bonding)完成，为现有技术，在此不再赘述。
作为本实用新型的进一步改进，所述金丝导线的直径为5um-200um。
作为本实用新型的进一步改进，所述金丝导线设有多根，所述的多根金丝导线并列且均匀排列于所述布拉格声光晶体的电极和阻抗匹配电路板之间。
作为本实用新型的进一步改进，所述高频同轴电缆通过电缆固定块固定于所述散热块上。
设置电缆固定块使高频同轴电缆被稳固地固定，避免其松动影响与阻抗匹配电路板电气连接的稳定性，进一步提升其可靠性。
作为本实用新型的进一步改进，所述阻抗匹配电路板为镀金印刷板，所述镀金印刷板的厚度为0.2mm-3.0mm。
本实用新型的有益效果是：
(1)将布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板分别设置于散热块的相邻的两个端面上，结构紧凑，布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板端面在同侧且距离很小，小于1mm，可直接电气连接，无需传统结构中的过渡线路板和跳线，避免了大跨度绑定或是跳线，结构更紧凑简单，相比传统声光调制器而言更利于实现小型化、集成化，可以满足激光系统高集成化与精密化的发展需求；
(2)布拉格声光晶体的上下两层均采用了导热胶层分别与底座和散热块粘接，因此声光调制器承受震动冲击的能力较好，温度适应性较高；且由于不使用导电胶，因此不会有导电胶吸收超声波的问题，保证了声光晶体中的超声波强度最大，有利于获得更高的衍射效率；
(3)由于阻抗匹配电路板和布拉格声光晶体可直接电气连接，无须大跨度绑定或是跳线，可避免线径、拉力强度等对焊点造成的不良影响，可靠性大大提高。
附图说明
图1是实施例所述结构紧凑型声光调制器的结构示意图；
图2是图1的俯视图；
图3是图1的右视图的局部示意图；
附图标记说明：
10-布拉格声光晶体，20-散热块，30-阻抗匹配电路板，40-高频同轴电缆，50-底座，60-金丝导线，70-电缆固定块。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明。
实施例
如图1-3所示，一种结构紧凑型声光调制器，包括布拉格声光晶体10、散热块20、阻抗匹配电路板30和高频同轴电缆40；所述布拉格声光晶体10和阻抗匹配电路板30分别设置于所述散热块20的相邻的两个端面上，布拉格声光晶体10的靠近散热块20的一端设有电极，所述电极与阻抗匹配电路板30电气连接；所述高频同轴电缆40设置于散热块20的与所述布拉格声光晶体10相对的端面上，高频同轴电缆40的信号线与所述阻抗匹配电路板30电气连接。其中，布拉格声光晶体10由一片压电超声波换能器和声光晶体低温键合而成。
将布拉格声光晶体10和阻抗匹配电路板30分别设置于散热块20的相邻的两个端面上，结构紧凑，布拉格声光晶体10和阻抗匹配电路板30端面在同侧且距离很小，小于1mm，可直接电气连接，无需传统结构中的过渡线路板和跳线，避免了大跨度绑定或是跳线，结构更紧凑简单，相比传统声光调制器而言更利于实现小型化、集成化，可以满足激光系统高集成化与精密化的发展需求。
在另一个实施例中，所述布拉格声光晶体10与所述散热块20的接触面之间设有导热胶层。
在另一个实施例中，该结构紧凑型声光调制器还包括底座50，所述散热块20设于底座50上，且所述布拉格声光晶体10位于散热块20与底座50之间，布拉格声光晶体10与底座50的接触面之间设有导热胶层。
布拉格声光晶体10的上下两层均采用了导热胶层分别与底座50和散热块20粘接，因此声光调制器承受震动冲击的能力较好，温度适应性较高；且由于不使用导电胶，因此不会有导电胶吸收超声波的问题，保证了声光晶体中的超声波强度最大，有利于获得更高的衍射效率。
在另一个实施例中，所述导热胶层为导热硅橡胶。
在另一个实施例中，所述布拉格声光晶体10的电极与阻抗匹配电路板30通过金丝导线60电气连接。
阻抗匹配电路板30和布拉格声光晶体10可通过金丝导线60直接电气连接，无需传统结构中的过渡线路板和跳线，避免了大跨度绑定或是跳线，结构更紧凑简单，有利于实现器件的高集成度和小型化，同时避免了线径、拉力强度等对焊点造成的不良影响，可靠性大大提高。金丝导线60的焊接可采用超声波金丝球焊机或其它类似绑定机(wire bonding)完成，为现有技术，在此不再赘述。
在另一个实施例中，所述金丝导线60的直径为5um-200um。
在另一个实施例中，所述金丝导线60设有多根，所述的多根金丝导线60并列且均匀排列于所述布拉格声光晶体10的电极和阻抗匹配电路板30之间。
在另一个实施例中，所述高频同轴电缆40通过电缆固定块70固定于所述散热块20上。
设置电缆固定块70使高频同轴电缆40被稳固地固定，避免其松动影响与阻抗匹配电路板30电气连接的稳定性，进一步提升其可靠性。
在另一个实施例中，所述阻抗匹配电路板30为镀金印刷板，所述镀金印刷板30的厚度为0.2mm，也可为2mm或是3.0mm。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。
Claims (9)
1.一种结构紧凑型声光调制器，其特征在于；包括布拉格声光晶体、散热块、阻抗匹配电路板和高频同轴电缆；所述布拉格声光晶体和阻抗匹配电路板分别设置于所述散热块的相邻的两个端面上，布拉格声光晶体的靠近散热块的一端设有电极，所述电极与阻抗匹配电路板电气连接；所述高频同轴电缆设置于散热块的与所述布拉格声光晶体相对的端面上，高频同轴电缆的信号线与所述阻抗匹配电路板电气连接。
2.根据权利要求1所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述布拉格声光晶体与所述散热块的接触面之间设有导热胶层。
3.根据权利要求1所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：该结构紧凑型声光调制器还包括底座，所述散热块设于底座上，且所述布拉格声光晶体位于散热块与底座之间，布拉格声光晶体与底座的接触面之间设有导热胶层。
4.根据权利要求2或3所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述导热胶层为导热硅橡胶。
5.根据权利要求1所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述布拉格声光晶体的电极与阻抗匹配电路板通过金丝导线电气连接。
6.根据权利要求5所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述金丝导线的直径为5um-200um。
7.根据权利要求5或6所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述金丝导线设有多根，所述的多根金丝导线并列且均匀排列于所述布拉格声光晶体的电极和阻抗匹配电路板之间。
8.根据权利要求1所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述高频同轴电缆通过电缆固定块固定于所述散热块上。
9.根据权利要求1所述的结构紧凑型声光调制器，其特征在于：所述阻抗匹配电路板为镀金印刷板，所述镀金印刷板的厚度为0.2mm-3.0mm。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN112311470A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-02-02 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种基于双aom级联结构的控制方法及声光级联模块 |
| CN112657073A (zh) * | 2019-10-16 | 2021-04-16 | 重庆海扶医疗科技股份有限公司 | 超声管的制备方法及超声管 |
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| CN112311470A (zh) * | 2020-10-31 | 2021-02-02 | 中国电子科技集团公司第二十六研究所 | 一种基于双aom级联结构的控制方法及声光级联模块 |
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