CN2575704Y

CN2575704Y - 串联式多路声光调制器

Info

Publication number: CN2575704Y
Application number: CN 02260430
Authority: CN
Inventors: 许炳活
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2002-09-29
Filing date: 2002-09-29
Publication date: 2003-09-24
Anticipated expiration: 2012-09-29

Abstract

本实用新型为串联式多路声光调制器，属于一种声光器件，包括声光互作用介质、多路换能器和多路驱动电源。当一束激光束入射时，经多路声光调制器的衍射，在输出端得到多束衍射光束。相邻两束衍射光之间有一定的夹角。各路之间不产生任何互调现象。本实用新型解决现有声光调制器不能解决的互调问题，为声光调制器在高分辨激光照排机、宽幅快速激光照排机、高清晰度激光电视以及光纤通讯等领域的应用提供了一种新型器件。

Description

串联式多路声光调制器

一、技术领域：

本实用新型涉及一种声光器件，特别涉及一种应用于激光照排机、高清晰度激光电视以及光纤通讯等领域的串联式多路声光调制器。

二、背景技术：

在声光调制器的应用中，通常把一束光束进行脉冲或正弦调制。但最近几年，在一些特殊应用领域，要求当一束激光入射时，得到各自独立的多路衍射光。比如，滚筒式多点激光照排机、同时扫描多行的高清晰度激光电视以及光纤通信等。在滚筒式激光照排机中，由于滚筒转速的限制，要提高照排速度，必须要多路光同时打点。目前用于滚筒式激光照排机上的声光调制器并不是各自独立的四路声光调制器，而是在一只调制器的输入端输入四种不同频率的高频信号，在输出端得到相对应的四束衍射光(如附图1)。它的缺点是四种频率之间产生严重的互调现象。为了降低由于互调而产生的光斑对底片的影响，每一路光的衍射效率必须控制在1-3％范围内。因此，在高分辨率激光照排机和宽幅(2-3m)快速激光照排机中无法使用这种声光调制器而需要使用8路或16路无互调的多路声光调制器。

高清晰度激光电视的调制带宽为32-64MHz之间，单只声光调制器的调制带宽无法满足其要求，所以需要以同时扫描多行的声光调制器来达到其要求。

传统的多通道声光调制器，如文献Pape，D.，Opt.Eng.，31，2148(1992)中所介绍的多通道声光调制器，是在一块晶体上制作互相平行的多通道声光调制器。它的特点是每一路的工作频率相同，在输入端用多路入射光，在输出端得到互相平行的衍射光束。它的缺点是当用透镜聚焦时，在焦平面上只能得到一个焦点，而且通道之间存在严重的互调。另外，在文献J.C.Kastelik.，J Appl.Phys.，83(2)15(1998)中所介绍的一种声光调制器，是用一束入射光得到8束衍射光，但是该系统采用2只慢切变波TeO₂声光偏转器，其调制速度很慢，该系统中采取了一些防止互调的措施，但是仍然出现严重的互调现象。

三、实用新型内容：

本实用新型所要解决的技术问题是：提供一种各路频率之间、各束声波之间不产生任何互调现象的串联式多路声光调制器。

本实用新型是这样来实现的：它包括声光互作用介质、沿入射光在声光互作用介质中传播方向排列的换能器以及驱动电源，其结构特征在于：换能器和底电极被分割成独立的多路换能器，驱动电源是与换能器个数相对应的相互独立的多路驱动电源。

采用本实用新型的串联式多路声光调制器，产生如下效果：当一束入射光通过声光互作用介质时，依次与每一路超声波相互作用而产生多路衍射光束；相邻衍射光之间产生一定夹角，用聚焦镜聚焦时，在焦平面上得到互相相切的多个焦点；多路工作频率之间不产生任何互调现象，因此在几个衍射光斑范围内不存在其他寄生光斑；多路调制器总的衍射效率为80％以上，解决现有声光调制器不能解决的互调问题，并为今后声光调制器在高分辨激光照排机、宽幅快速激光照排机、高清晰度激光电视以及光纤通讯等领域的应用提供了一种新型器件。

四、附图说明：

附图1目前用于滚筒式激光照排机上的四路声光调制器结构示意图。

1、入射光束2、声光互作用介质3、超声换能器4、四路驱动电源

5、驱动电源输入端6、驱动电源输出端7、衍射光束

附图2串联式多路声光调制器实施例结构图。

1、入射光束2、声光互作用介质3、多路超声换能器4、多路驱动电源

5、多路衍射光束

五、具体实施方式：

根据附图2，串联式多路声光调制器由声光互作用介质2、多路超声换能器3，以及多路驱动电源4组成。多路驱动电源4中，每一路有一个信号输入端和一个输出端。每一路输出端输出的信号分别加到相对应的换能器3上。每一只换能器产生的超声波各自在声光互作用介质2中传播，并与入射光束1依次相互作用，产生多路衍射光束5。

在一块声光晶体上，沿着入射光束在晶体中的传播方向制作各自独立的的串联式多路声光调制器。本实用新型中每一路36°Y切LiNbO₃换能器和底电极分割成独立的换能器结构，而且多路换能器不采用共同的底电极；严格控制每一路LiNbO₃的厚度，每片换能器的厚度为所对应频率处的超声波半波长，以保证其工作在最佳谐振状态，因此入射角不变的情况下，各路均工作在良好的声光互作用状态下；加大超声波传播方向的晶体尺寸，利用TeO₂晶体声衰减大的特点，晶体本身起吸声块作用；适当加大晶体厚度，以克服边界效应；采用各自独立的驱动电源，各路之间的频率取值范围为100-150MHz，相邻二个频率间隔是根据在焦平面上的光斑分离要求而定；驱动电源的驱动功率较低，这有利于降低超声波在晶体中传播时由于发散而引起的声波重叠现象；每一路的低衍射效率有利于缩短调制器的互作用长度。

Claims

1、一种串联式多路声光调制器，包括声光互作用介质、沿入射光在声光互作用介质中传播方向排列的换能器以及驱动电源，其特征在于：换能器和底电极被分割成独立的多路换能器结构，驱动电源为相互独立的多路驱动电源，其输出端输出的信号分别加到相对应的换能器上。

2、根据权利要求1所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：每片换能器的厚度为所对应频率处的超声波半波长。

3、根据权利要求1或2所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：多路换能器不采用共同底电极。

4、根据权利要求3所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：换能器为36°Y切LiNbO₃换能器。

5、根据权利要求1所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：多路驱动电源的频率范围为100-150MHz，相邻驱动电源的频率间隔是根据在焦平面上的光斑分离要求而定。

6、根据权利要求1或5所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：多路驱动电源的每一路有一个信号输入端和一个信号输出端。

7、根据权利要求1所述的串联式多路声光调制器，其特征在于：声光互作用介质为TeO₂晶体。