專利名稱：具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及聲光器件，尤其是一種具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器。
背景技術(shù)：
聲光器件是一種利用入射光與換能器的超聲波在聲光互作用介質(zhì)中發(fā)生聲光互作用，得到衍射光。聲光可調(diào)濾光器由于調(diào)諧速度快、波長準(zhǔn)確性高、體積小、無移動部件、可編程等眾多優(yōu)點(diǎn)，在遙感遙測、深空探測、工業(yè)在線控制、石油、化工、農(nóng)業(yè)、醫(yī)藥、食品等領(lǐng)域有著廣泛應(yīng)用。目前非同向聲光可調(diào)濾光器的主要設(shè)計結(jié)構(gòu)是單片換能器、聲光互作用介質(zhì)、吸 聲材料結(jié)構(gòu)，換能器與吸聲材料分別安裝在聲光互作用介質(zhì)的兩個相對面，其工作方式是將射頻信號加載到壓電換能器激發(fā)超聲波傳輸?shù)铰暪饣プ饔媒橘|(zhì)內(nèi)，并在吸聲面被吸聲材料吸收形成行波，光波通過聲光互作用介質(zhì)時特定波長的光波產(chǎn)生衍射，超聲波頻率與被衍射光波長一一對應(yīng)，且取決于射頻信號頻率，通過改變射頻信號頻率就能對衍射光波長進(jìn)行切換。這種結(jié)構(gòu)設(shè)計的器件由于換能器相對帶寬的限制，器件工作帶寬受到約束，從而限制了器件工作的光譜寬度，不能滿足寬光譜調(diào)諧濾光的應(yīng)用需求。

發(fā)明內(nèi)容
針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明提供一種工作頻率帶寬大，滿足寬光譜調(diào)諧濾波的非同向聲光可調(diào)濾光器。為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的目的是這樣實(shí)現(xiàn)的
一種具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器，包括聲光塊體，該聲光塊體包括聲光互作用介質(zhì)，其特征在于，所述聲光互作用介質(zhì)為六棱柱，該六棱柱的側(cè)面包括第一通聲面和第二通聲面，第一吸聲面和第二吸聲面，以及一個入光面和一個出光面，所述兩個通聲面平行，所述入光面位于所述第一通聲面和所述第一吸聲面之間，所述出光面位于所述第二通聲面和第二吸聲面之間；
在所述第一通聲面上安裝有第一壓電換能器，該第一壓電換能器通過第一匹配電路與第一射頻輸入端口連接，所述第一吸聲面上安裝有第一吸能材料，該第一壓電換能器、聲光互作用介質(zhì)和第一吸能材料構(gòu)成第一套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)；
在所述第二通聲面上安裝有第二壓電換能器，該第二壓電換能器通過第二匹配電路與第二射頻輸入端口連接，所述第二吸聲面上安裝有第二吸能材料，該第二壓電換能器、聲光互作用介質(zhì)和第二吸能材料構(gòu)成第二套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)。所述第一壓電換能器和第二壓電換能器具有不同的工作頻帶。所述入光面和出光面上都鍍有光學(xué)增透膜。本發(fā)明的具有如下優(yōu)點(diǎn)
兩片換能器都能夠獨(dú)立的工作，每片換能器的工作頻率通過獨(dú)立的匹配電路驅(qū)動，兩換能器工作頻帶的加和即為該非同向聲光可調(diào)濾光器的工作帶寬，滿足了寬光譜調(diào)諧濾光的應(yīng)用要求。入光面和出光面上都鍍有光學(xué)增透膜，增透光譜范圍為器件工作的全光譜帶，提高器件的光能量利用率。



圖I為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意 圖2為聲光塊體的結(jié)構(gòu)意 圖3為第一套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)的工作原理示意 圖4為第二套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)的工作原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合具體實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)說明。如圖I至4所示，一種具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器，包括聲光塊體1，該聲光塊體I包括聲光互作用介質(zhì)101,所述聲光互作用介質(zhì)101為六棱柱,該六棱柱的側(cè)面包括第一通聲面104和第二通聲面105,第一吸聲面108和第二吸聲面109,以及一個入光面102和一個出光面103。所述第一通聲面104、第二通聲面105、入光面102和出光面103都是采用拋光的方式制作。所述第一吸聲面108和第二吸聲面109是利用研磨的方式制作。所述兩個通聲面平行，所述入光面102位于所述第一通聲面104和所述第一吸聲面108之間，所述出光面103位于所述第二通聲面105和第二吸聲面109之間；
在所述第一通聲面104上安裝有第一壓電換能器106,該第一壓電換能器106通過第一匹配電路2與第一射頻輸入端口 4連接，所述第一吸聲面108上安裝有第一吸能材料110，該第一壓電換能器106、聲光互作用介質(zhì)101和第一吸能材料110構(gòu)成第一套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)；
在所述第二通聲面105上安裝有第二壓電換能器107，該第二壓電換能器107通過第二匹配電路3與第二射頻輸入端口 5連接，所述第二吸聲面109上安裝有第二吸能材料111，該第二壓電換能器107、聲光互作用介質(zhì)101和第二吸能材料111構(gòu)成第二套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)。第一壓電換能器106和第二壓電換能器107反向設(shè)計，該第一壓電換能器106和第二壓電換能器107獨(dú)立工作，每片換能器的工作頻率通過獨(dú)自的驅(qū)動器進(jìn)行控制。第一壓電換能器106和第二壓電換能器107具有不同的工作頻帶，第一壓電換能器106和第二壓電換能器107工作頻率的加和即為該非同向聲光可調(diào)濾光器的工作帶寬，突破了以往由單片換能器帶來的帶寬小的限制，有效的擴(kuò)展了該聲光可調(diào)濾光器的工作帶寬。工作時入射光從入光面102照射進(jìn)入，衍射光從出光面103射出。在入光面102和出光面103上都鍍有光學(xué)增透膜，增透光譜范圍為器件工作的全光譜帶，以提高器件的光能量利用率。圖3為第一套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)的工作原理示意圖。如圖3所示，驅(qū)動器的射頻信號從第一射頻輸入端口 4加載到第一壓電換能器106上,第一壓電換能器106將射頻信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的超聲波傳入聲光互作用介質(zhì)101,入射光從入射面102進(jìn)入聲光互作用介質(zhì)101后與超聲波發(fā)生聲光互作用，衍射光與未發(fā)生衍射的零級光從出光面103輸出。多余的超聲波被第一吸聲面108上的第一吸聲材料110吸收。圖4為第二套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)的工作原理示意圖。如圖4所示，驅(qū)動器的射頻信號從第二射頻輸入端口 5加載到第二壓電換能器107上，該第二壓電換能器107將射頻信號轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的超聲波傳入聲光互作用介質(zhì)101,入射光從入射面102進(jìn)入聲光互作用介質(zhì)101后與超聲波發(fā)生聲光互作用，衍射光與未發(fā)生衍射的零級光從出光面103輸出。多余的超聲波被第二吸聲面109上的第二吸聲材料111吸收。在任意一片壓電換能器工作時，入射光路均采用同一光路，即入光面102-聲光互作用介質(zhì)101—出光面103。本發(fā)明的上述實(shí)施例僅僅是為說明本發(fā)明所作的舉例，而并非是對本發(fā)明的實(shí)施方式的限定。對于所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。凡是屬于本發(fā)明的技術(shù)方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發(fā)明的保護(hù)范圍之列?！?br> 權(quán)利要求
1.一種具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器，包括聲光塊體(I)，該聲光塊體(I)包括聲光互作用介質(zhì)(101),其特征在于,所述聲光互作用介質(zhì)(101)為六棱柱,該六棱柱的側(cè)面包括第一通聲面(104)和第二通聲面(105),第一吸聲面(108)和第二吸聲面(109),以及一個入光面(102)和一個出光面(103)，所述兩個通聲面平行,所述入光面(102)位于所述第一通聲面(104)和所述第一吸聲面(108)之間，所述出光面(103)位于所述第二通聲面(105)和第二吸聲面(109)之間； 在所述第一通聲面(104)上安裝有第一壓電換能器(106)，該第一壓電換能器(106)通過第一匹配電路(2)與第一射頻輸入端口(4)連接，所述第一吸聲面(108)上安裝有第一吸能材料(110),該第一壓電換能器(106)、聲光互作用介質(zhì)(101)和第一吸能材料(110)構(gòu)成第一套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)； 在所述第二通聲面(105)上安裝有第二壓電換能器(107)，該第二壓電換能器(107)通過第二匹配電路(3)與第二射頻輸入端口(5)連接，所述第二吸聲面(109)上安裝有第二吸能材料(111)，該第二壓電換能器(107 )、聲光互作用介質(zhì)(101)和第二吸能材料(111)構(gòu)成第二套超聲波激發(fā)、傳播、吸收系統(tǒng)； 所述第一壓電換能器(106)和第二壓電換能器(107)具有不同的工作頻帶。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器，其特征在于，所述入光面(102)和出光面(103)上都鍍有光學(xué)增透膜。
全文摘要
具有寬光譜的非同向聲光可調(diào)濾光器，包括聲光塊體，該聲光塊體包括六棱柱形的聲光互作用介質(zhì)，該六棱柱的側(cè)面為第一通聲面和第二通聲面，第一吸聲面和第二吸聲面，以及一個入光面和一個出光面，兩個通聲面平行，在第一通聲面上安裝第一壓電換能器，在第一吸聲面上安裝有第一吸能材料，在第二通聲面上安裝第二壓電換能器，該第二吸聲面上安裝有第二吸能材料，第一壓電換能器和第二壓電換能器具有不同的工作頻帶，兩片換能器都能夠獨(dú)立的工作，每片換能器的工作頻率通過獨(dú)立的匹配電路驅(qū)動，兩換能器工作頻帶的加和即為該非同向聲光可調(diào)濾光器的工作帶寬，滿足了寬光譜調(diào)諧濾光的應(yīng)用要求。
文檔編號G02B1/11GK102902083SQ20121045973
公開日2013年1月30日 申請日期2012年11月15日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月15日
發(fā)明者劉偉, 陳華志, 吳畏 申請人:中國電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所