JP2827125B2 - Acousto-optic element - Google Patents
Acousto-optic elementInfo
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Description
【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、音響光学効果によりレーザ光の制御や変調
を行う音響光学素子に関するものである。Description: BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an acousto-optic device that controls and modulates a laser beam using an acousto-optic effect.
（従来の技術） 近年、レーザの実用化が進むに伴い、光記録や光計測
の分野にもレーザ光を用いた各種の装置が利用されつつ
ある。その中で、レーザ光の外部変調器として超音波に
よる回折格子を用いる、いわゆる、音響光学効果を原理
とした音響光学素子が数多く利用されている。(Prior Art) In recent years, with the practical use of lasers, various devices using laser light have been used in the fields of optical recording and optical measurement. Among them, many acousto-optic devices based on the so-called acousto-optic effect, which use a diffraction grating by an ultrasonic wave as an external modulator of a laser beam, are widely used.
従来のこの種の音響光学素子について、第２図に示す
構成図により説明する。A conventional acousto-optic element of this type will be described with reference to a configuration diagram shown in FIG.
同図において、従来の音響光学素子は、金属製基台１
に装着した梯形状の音響光学媒体２と、その下面に形成
した電極３に接続するように音響光学媒体２に固着し、
固着面の反対側に電極４を形成した、圧電振動子からな
る変換器５と、変換器５に印加電力を入力するため、電
極３および４と２本のリード線６で接続された入力イン
ピーダンス整合回路部７と、入力インピーダンス整合回
路部７とリード線８で接続された高周波信号電源９とか
ら構成されている。In FIG. 1, a conventional acousto-optic device includes a metal base 1.
A trapezoidal acousto-optic medium 2 attached to the device, and affixed to the acousto-optic medium 2 so as to be connected to the electrode 3 formed on the lower surface thereof;
A transducer 5 formed of a piezoelectric vibrator having an electrode 4 formed on the opposite side of the fixing surface, and an input impedance connected to the electrodes 3 and 4 and two lead wires 6 for inputting applied power to the transducer 5 It comprises a matching circuit section 7 and a high-frequency signal power supply 9 connected to the input impedance matching circuit section 7 by a lead wire 8.
このように構成された音響光学素子は、高周波信号電
源９の数十MHzないし数百MHzの搬送波周波数を、入力イ
ンピーダンス整合回路部７で振幅変調し、電気信号とし
て変換器５に印加すると、超音波信号となって音響光学
媒体２の中を進行する。このとき超音波信号は回折格子
として働き、特定の角度（ブラッグ角）で入射したレー
ザ光Ｉは、回折光I1となり一部残された光は、透過光I0
となって出射する。The acousto-optic device configured as described above, when the carrier frequency of tens to hundreds of MHz of the high-frequency signal power supply 9 is amplitude-modulated by the input impedance matching circuit unit 7 and applied to the converter 5 as an electric signal, The signal travels through the acousto-optic medium 2 as a sound wave signal. Ultrasonic signal at this time acts as a diffraction grating, the laser beam I incident at a particular angle (Bragg angle), the light left part becomes diffracted light I 1 is transmitted light I 0
And exit.
上記の回折動作では、回折角度透過光I0と回折光I1の
なす角度すなわち回折角度は、超音波の周波数に対応
し、回折光I1の強度は超音波強度、すなわち、電気入力
の振幅に依存する。すなわち、音響光学素子によりレー
ザ光の変調や偏向が行えることになる。In the above diffraction operation, the angle between the transmitted light I 0 and the diffracted light I 1 , that is, the diffraction angle, corresponds to the frequency of the ultrasonic wave, and the intensity of the diffracted light I 1 is the ultrasonic intensity, that is, the amplitude of the electric input. Depends on. That is, the laser light can be modulated or deflected by the acousto-optic device.
また、異方ブラッグ回折（日本国特許第1112413号）
の原理を用いれば、入射光を選択的に回折し、いわゆ
る、分光動作をすることも可能である。なお、電気信号
を反射などによる損失を少なく伝達するためには、通常
高周波信号系を50Ωの入出力インピーダンスに整合する
ことが一般的に行われている。Anisotropic Bragg diffraction (Japanese Patent No. 1112413)
According to the principle described above, it is also possible to selectively diffract incident light and perform a so-called spectral operation. In order to transmit an electric signal with less loss due to reflection or the like, it is general practice to match a high-frequency signal system with an input / output impedance of 50Ω.
（発明が解決しようとする課題） しかしながら、上記の構成では、変換器５を装着した
音響光学媒体２を切り離して入力インピーダンス整合回
路７を設けるため、形状が大きくなり、また、入力イン
ピーダンス整合回路部７と接続するリード線６が長くな
るためにインピーダンス整合がずれたり、損失が大きく
なるという問題があった。(Problems to be Solved by the Invention) However, in the above configuration, since the acousto-optic medium 2 on which the converter 5 is mounted is separated and the input impedance matching circuit 7 is provided, the shape becomes large, and the input impedance matching circuit section is provided. Since the length of the lead wire 6 connected to the wire 7 becomes longer, there is a problem that impedance matching is shifted or loss is increased.
本発明は上記の問題を解決するもので、小型で入力イ
ンピーダンス整合がとり易い性能の安定した音響光学素
子を提供するものである。SUMMARY OF THE INVENTION The present invention solves the above-described problems, and provides an acousto-optic device which is small in size and has stable performance in which input impedance matching can be easily achieved.
（課題を解決するための手段） 上記の課題を解決するため、本発明は、入力インピー
ダンス整合回路と、変換器と、音響光学媒体とを有する
音響光学素子に、変換器と音響光学媒体との間に挿入す
る導体により、変換器の１部を入力インピーダンス整合
回路の要素として利用することで入力インピーダンス整
合を制御する構成とする。(Means for Solving the Problems) In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides an acousto-optic device having an input impedance matching circuit, a transducer, and an acousto-optic medium. The input impedance matching is controlled by using a part of the converter as an element of the input impedance matching circuit by a conductor inserted therebetween.
（作 用） 上記の構成により、変換器の電気的性質を入力インピ
ーダンス整合に利用することで、取り付けるインピーダ
ンス整合回路用部品を減らすことができるので、小型で
安定したインピーダンス整合回路を構成することができ
る。(Operation) With the above configuration, by using the electrical properties of the converter for input impedance matching, it is possible to reduce the number of components for the impedance matching circuit to be mounted, so that a small and stable impedance matching circuit can be configured. it can.
（実施例） 本発明の一実施例を、第１図により説明する。第１図
は、本発明による実施例の分解斜視図で、変換器14の一
方の面に、電気信号入力用の電極20とともに、電気部品
12および13の装着用の電極15,16および17を形成し、変
換器14の一方の面に電気部品12および13を装着して、音
響光学媒体11の手前の側面には、電気信号入力用の電極
18とともに、変換器14の電極16および17に相当する位置
に、変換器14の一部を電気回路部品として利用する電極
25および26を形成したものである。Embodiment An embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is an exploded perspective view of an embodiment according to the present invention.
Electrodes 15, 16 and 17 for mounting 12 and 13 are formed, and electrical components 12 and 13 are mounted on one surface of the transducer 14. Electrode
At the position corresponding to the electrodes 16 and 17 of the converter 14 together with 18, an electrode that uses a part of the converter 14 as an electric circuit component
25 and 26 are formed.
本実施例の音響光学素子は、電極15と16の間には電気
部品12を直接、高周波信号電源21はリード線22を介し
て、また電極16と17の間には電気部品13を直接、それぞ
れ融点200℃以下の低融点はんだを用いて接続し、さら
に、音響光学媒体11の手前の側面の電極18,25および26
の上に変換器14の他方の面を合わせ装着した上に、リー
ド線23および24により電極15と18、および17と20を接続
したものである。この際、電極15,16,17,18,20,25およ
び26は、銅を含むため、音響光学媒体11および変換器14
は強固に装着され、また、低融点のはんだのため、音響
光学媒体11には熱による歪やクラックが発生しない。こ
うしてインピーダンス整合がとられた電気信号は、短か
いリード線23および24により変換器14に伝達されるた
め、インピーダンス整合のずれがない。また、全体の発
熱を放散する必要がある場合は、音響光学媒体11と、金
属製基台10および金属製の吸音材19とを銀ペーストや低
融点はんだなどの良導体で接着すればよい。In the acousto-optic device of this embodiment, the electrical component 12 is directly provided between the electrodes 15 and 16, the high-frequency signal power supply 21 is provided via the lead wire 22, and the electrical component 13 is provided directly between the electrodes 16 and 17, Each is connected using a low melting point solder having a melting point of 200 ° C. or less, and further, electrodes 18, 25 and 26 on the front side of the acousto-optic medium 11.
The other surface of the converter 14 is mounted on the above, and electrodes 15 and 18 and 17 and 20 are connected by lead wires 23 and 24. At this time, since the electrodes 15, 16, 17, 18, 20, 25 and 26 contain copper, the acousto-optic medium 11 and the converter 14
Is firmly mounted, and since it has a low melting point, the acousto-optic medium 11 does not generate distortion or cracks due to heat. The electric signal whose impedance has been matched in this way is transmitted to the converter 14 via the short leads 23 and 24, so that there is no deviation in impedance matching. When it is necessary to dissipate the entire heat generation, the acousto-optic medium 11, the metal base 10, and the metal sound absorbing material 19 may be bonded with a good conductor such as silver paste or low melting point solder.
（発明の効果） 以上説明したように、本発明によれば、変換器の１部
を入力インピーダンス整合回路用の電気部品として利用
しているので、極めて小型となり、変換器駆動用リード
線も短かくすることができるので、整合がとり易く、性
能の安定した音響光学素子が得られる。(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, since a part of the converter is used as an electric component for an input impedance matching circuit, the converter is extremely small and the lead wire for driving the converter is short. As a result, an acousto-optic device that is easily matched and has stable performance can be obtained.
第１図は本発明による実施例を示す斜視図、第２図は従
来の音響光学素子の構成図である。 1,10……金属製基台、2,11……音響光学媒体、3,4,15,1
6,17,18,20,25,26……電極、5,14……変換器、6,8,22,2
3,24……リード線、７……入力インピーダンス整合回路
部、9,21……高周波信号電源、12,13……電気部品、19
……吸音材。FIG. 1 is a perspective view showing an embodiment according to the present invention, and FIG. 2 is a configuration diagram of a conventional acousto-optic device. 1,10 ... metal base, 2,11 ... acousto-optic medium, 3,4,15,1
6,17,18,20,25,26 …… Electrode, 5,14 …… Transducer, 6,8,22,2
3,24 lead wire, 7 input impedance matching circuit section, 9,21 high-frequency signal power supply, 12,13 electrical parts, 19
…… Sound absorbing material.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) G02F 1/11 - 1/125 G02F 1/33 - 1/335 H03H 3/08 - 3/10 H03H 9/145 H03H 9/25──────────────────────────────────────────────────の Continued on the front page (58) Field surveyed (Int.Cl. 6 , DB name) G02F 1/11-1/125 G02F 1/33-1/335 H03H 3/08-3/10 H03H 9 / 145 H03H 9/25
Claims (1)
−超音波信号変換器と、音響光学媒体とを有し、電気信
号入力用電極とは独立した銅を含む電極を形成した前記
電気信号−超音波信号変換器と前記音響光学媒体との間
に導体を介在させ、電気信号−超音波信号変換器を前記
入力インピーダンス整合回路の要素の一部として、前記
入力インピーダンス整合回路用の電気部品を前記電極に
直接、又は近傍に配置して装着したことを特徴とする音
響光学素子。1. An electric signal-ultrasonic circuit comprising an input impedance matching circuit, an electric signal-ultrasonic signal converter, and an acousto-optic medium, wherein an electrode containing copper is formed independently of an electric signal input electrode. A conductor is interposed between the sound signal converter and the acousto-optic medium, and the electric component for the input impedance matching circuit is an electric signal-ultrasonic signal converter as a part of the input impedance matching circuit element. An acousto-optic device, wherein the acousto-optic device is mounted directly on or near an electrode.
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