具有扩展温度可靠性的声光装置的制作方法

专利名称：具有扩展温度可靠性的声光装置的制作方法
具有扩展温度可靠性的声光装置》扭**本发明大体来说涉及光学调制系统及相关组件，且更明确地说，涉及声光调制器 及使用声光效应来调制光束的类似装置。
背景技术：
声光调制器(有时称为布拉格盒(Bragg cell))使用射频下的声波来衍射光并使 光移位。这些装置经常用于电信系统中的Q开关、信号调制以及光谱学系统中的激光 扫描及束强度控制、频移及波长滤波。许多其它应用适于使用声光装置。在此类声光装置中，压电变换器(有时还称为RF变换器)紧固到作为透明光学 材料(举例来说，熔融硅石、石英或类似玻璃材料)的声光体介质。电RF信号振荡 并驱动所述变换器振动且在所述透明介质内产生声波，所述声波经由光弹效应影响所 述介质中的光学场的性质，其中超声波的调制应变场耦合到所述声光体介质的折射率。 因此，所述折射率在振幅上的改变与声音在振幅上的改变成比例。通过移动声光体材料中的压縮及扩张的周期平面来改变所述折射率。传入光由于 所产生的周期指数调制及干涉而散射，类似于布拉格衍射。压电变换器可产生声波且光束被衍射成数个序数。可借助正弦信号使体介质振动 且使声光调制器倾斜，使得将光从平声波反射成第一衍射序数以产生高偏转效率。在声光装置中，通常可通过以下各项来控制光1)偏转，2)强度，3)频率，4) 相位，及5)偏振。在使用偏转的声光系统中，衍射束以取决于光的波长相对于来自声音的波长的角 度出射。然而，当通过强度控制光时，由声音衍射的光量取决于声音的强度以调制衍 射束中光的强度。在对光的频率控制的情况下，与其中光因移动平面而散射的布拉格 衍射相比，衍射束的频率被多普勒移位等于声波频率的量。还可能由于保存了光子及 声子的能量及动量而发生频移。频移可从少到20MHz到多达400MHz而不同或者在 一些情况下甚至具有更大范围。两种声学波可在材料中沿相反方向传播且产生不使频 率移位的驻波。在使用相位控制光的系统中，衍射束可移位声波的相位。在通过偏振 控制光的系统中，共线横向声学波沿纵向波是垂直的以改变偏振。因此，可发生双折 射相移。在许多应用中，声光调制器是优选的，因为其比可倾斜镜及其它机械装置更快速。 声光调制器使现有光学束移位所花费的时间限制于声波的转换时间。声光调制器经常用于其中激光器以高峰值功率(通常在千兆瓦范围中)产生脉冲式输出束的Q开关中。 此输出可高于操作连续波(CW)或恒定输出模式的激光器。声光调制器装置及类似声光系统的实例揭示于共同受让的美国专利第4,256,362 号；第5,923,460号；第6,320,989号；第6,487,324号；第6，538，690号；第6,765,709 号；及第6,870,658号中，所述美国专利的揭示内容以全文引用的方式并入本文中。常规声光装置通常依赖于使用大且昂贵的混合输出射频(RF)放大器来提供在所 述装置的操作中必需使用的必要驱动功率。通常，施加较高的供应电压以适应所述混 合输出射频放大器的必要输出截取点。此导致使用额外及/或更昂贵的电源以满足集成 电路(IC)要求及射频放大器要求两者。在常规声光装置的其它应用中，设计通常并入有一个或一个以上单片压电小板， 所述小板接合到体介质以用于向所述体介质中发射超声应变场。在一些实例中，低顺 应性合金接合将两个组件熔融在一起，从而提供产生较低声学损失的界面同时适应所 述小板与光学体介质之间的宽带阻抗匹配。通过低顺应性界面耦合的小板与光学介质 的不同热膨胀系数(CTE)的组合可导致应力，从而引起局部化的剪切CTE膨胀不匹 配诱发的断裂及经受扩展温度条件的大小板声光装置的故障。这些扩展温度条件可在 不可操作状态中(即，在耐受性存储温度下)或在一些情况下由于高电平信号条件而 出现。使用声光装置的一些关键应用调制光学束的强度。此调制可由于在接通及关断到 装置的RF调制波形时引入的局部热瞬态而产生衍射束输出角度的小偏向。这些热瞬 态可负面地影响可产生的焦点的分辨率。发明内容一种声光调制器包含声光体介质及附接到所述声光体介质的变换器。所述变换器 包含电极电路及附接到所述体介质并支撑所述电极电路的多个压电小板段。接地平面 定位于所述压电小板段与所述声光体介质之间。产生小板段而不分离或以其它方式影 响个别小板段与所述声光体介质之间的共用接地金属。所述压电小板段经配置用于减 小剪切应力及对因温度极限所致的断裂的敏感性。所述电极电路可形成为线性阵列电极，使得每一压电小板段支撑相应电极。变换 器驱动器可由连接到所述电极的多个放大器形成，使得每一电极由相应单个放大器驱 动以赋予束方向控制。在本发明的一个方面中，每一放大器优选地形成单片微波集成 电路(MMIC)。所述变换器驱动器可建立由电极赋予的每一波形的振幅及相位。在又一方面中，直接数字合成器(DDS)电路可向每一小板段输出任意波形以提 供可执行的个别相位及振幅控制。所述DDS电路可形成为相位累加器及一个或一个以 上离散存储器装置以及数字模拟转换器。所述相位累加器可形成为复杂可编程逻辑装 置以为各种存储器装置提供地址产生。每一数字模拟转换器(DAC)连接到给定存储器装置的在滤波之前输出且输入到每一放大器的最多IO个位。因此， 一个128位动态 随机存取(DRAM)存储器库可提供12个离散输出通道，所述通道支持到每一相应变 换器小板段的个别相位及振幅偏移。


依据在根据附图考虑时的下文对本发明的详细说明，本发明的其它目标、特征及优点将变得显而易见，附图中图1是根据本发明非限制性实例的使用用于变换器的线性电极阵列的声光调制器 的高级框图。图2是显示由于根据图1中所示的非限制性实例的变换器及线性电极阵列而产生 的声谱性能的图形。图3是显示根据本发明非限制性实例的针对使用图1中所示的线性电极阵列的声光调制器的以度为单位的相位相对于发射极相位步长及频率的图形。图4是根据本发明非限制性实例的类似于图1的声光调制器的另一实施例且显示 附接到接地平面及声光体介质的分段式压电小板阵列的高级框图。图5及图6是显示根据本发明非限制性实例的压电小板在减小之前及在减小以形 成分段式压电小板之后的片断图。图7及图8是显示根据本发明非限制性实例的用于RF调制及脉冲光学强度调制 以允许对声光调制器的双相位RF调制的相应非叉指式及叉指式驱动连接的片断图。图9是显示根据本发明非限制性实例的对声光调制器的双相位RF调制的结果且 显示声学轴及光学轴的图形。图IO是显示根据本发明非限制性实例的对声光调制器的相位调制的结果的图形。
具体实施方式
现在，下文将参照其中显示优选实施例的附图更加全面地描述不同的实施例。可 陈述许多不同的形式且不应将所描述的实施例视为局限于本文中所陈述的实施例。而 是，提供这些实施例旨在使本发明将详尽及完整，且将本发明的范围全面地传达给所 属领域的技术人员。通篇中相同的编号指代相同的元件。图1是根据本发明非限制性实例的声光调制器20且显示用于作为声光调制器的 声光装置24的变换器驱动器22的框图。图1中所示的声光调制器20克服了常规声光 调制器依赖于大且昂贵的混合输出RF放大器来提供必需用于装置的操作的必要驱动 功率的缺点。在这些现有技术装置中，适应混合输出RF放大器的必要输出截取点通 常需要比通常用于电路中的大部分高的供应电压。此导致额外及更昂贵电源中的一者 或两者来满足驱动器集成电路(IC)及RF放大器输出的电力要求及供应电压。用于提供用于声光调制器及/或类似装置操作的RF驱动激发的当前方法通常依赖于使用混合RF放大器来向用于常规声光调制器中的共用压电电极供应充足RF功率以 正确地操作。总RF驱动功率要求由正被寻求的声光相互作用的特性确定，其又确定 在相互作用介质中必定产生的应变场的振幅及几何范围。
在许多声光调制器中，发射极(即，电极)驱动功率及操作载波频率在很大程度 上排除了与脉冲式超声成像系统一起使用的传统视频IC组件的使用。声光装置通常需 要能够获得比用于诊断超声成像阵列应用的显著多的电流的低阻抗线性源。在此处所 描述的本发明实施例中，需要结合变换器阵列使用低成本单片RF (MMIC)组件来产 生与发射极功率及阻抗考虑因素一致的必要光学相位延迟。用于声光装置的其它相位 调节阵列方法已集中于依据使用常规RF放大器系统来驱动变换器阵列而增加的带宽 及效率所获得的声光相互作用益处上。
根据本发明的非限制性实例，压电振荡器(例如，变换器)形成为电极结构26 (图l)且分解成个别电极28 (通常还称为发射极)的离散线性阵列。每一个别电极 28由低成本的单片RF放大器30驱动，如所图解说明。通常将电极28的数目确定为
与适合的辐射电阻一致，以便限制促进使用多个单片输出RF放大器所需的最大元件 驱动功率。
由于光与声音之间的相互作用是整合的效应，因此光学场中所产生的相位延迟的 振幅等效于使用单个大变换器，只要所有发射极(即，电极)维持高度同步即可。由 于每一放大器仅供应必需RF功率的一部分，因此供应电压也大约减小发射极(即， 电极)数目的平方根。另外，常规变换器电极的总电容不再变为可使用的相互作用区 域的长度的限制因子，因为阵列元件的电容及对应辐射电阻现在与总相互作用长度无 关。
此线性驱动系统的延伸部分由多个单片放大器30在结合作为驱动控制器的直接 数字合成器(DDS)电路(通常以32图解说明)使用时提供，所述驱动控制器可实时 地设定每一发射极驱动波形的振幅及相位两者。通过使用低成本DDS IC组件或专用 相位累加器34及高速存储器电路36，可对每一电极28做出精确的相位及振幅调整， 从而允许将大多数声能引导到单个可控制方向的视轴辐射波瓣。此维持入射光场与声 场之间的相位匹配且实现散射效率、偏转线性及高分辨率可调谐滤波的显著增益。声 光调制器20还可对光强度实施纯相位调制，如下文将解释。
使用用于声光装置的相位调节阵列方法的一些系统已使用常规的单个驱动方法 解决了这些益处，从而经由两个主要辐射波瓣中的一者或通过使用困难的闪烁过程以 使用到一个主要波瓣中的双相位发射极激发来产生部分相位匹配。方法既未解决由大 阵列强加的驱动技术局限性又未解决阻抗局限性。这些系统也未解决控制方向及提供 对由驱动电路引入的相位误差的实时校正、对光强度的专用纯相位调制及对声学各向 异性的角补偿的能力。其未解决由光学系统中的几何不完善性引入的非线性扫描对频 率假象。
根据本发明的非限制性实例，系统20结合线性电极阵列26使用多个单片RF放大器30，以提供低成本实施方案并为声光应用提供必要RF驱动波形，同时还减小必 需供应电压并增加总体可靠性。
驱动器22调整RF驱动波形的相位及振幅以允许单个主要声学辐射波瓣的加重及 方向控制并提供增强的带宽、散射效率、纯相位调制。其还对系统硬件中固有的相位 误差及非理想扫描假象进行校正。
如所描述的驱动器22可直接应用于声光调制器及相关组件(包含半导体掩模设 备供应商、激光设备的初始设备制造商(OEM)以及不同的技术及政府客户所使用的 那些系统)的设计。其可用于高分辨率及低功率声光可调谐滤波器(AOTF)的开发。
再次参照图l，其解释声光调制器20的较详细的组件。声光装置24包含在此实 例中定位于单片压电小板40上的线性电极阵列26及声光体介质42。电极20在压电 小板40上形成于线性阵列中，所述压电小板经由接地平面43连接到声光介质体42。 相位累加器34可形成为快闪复杂可编程逻辑装置(CPLD)且作为相位累加器及任意 波形产生器操作。其向具有n输出的高速存储器阵列36输入信号，同时还向精密多重 数字模拟转换器(DAC) 44输入信号，如所图解说明。通常，快闪CPLD 34可由含 有用于实施析取表达式的逻辑或更专门化的逻辑的宏单元形成。其可由可编程阵列逻 辑(PLA)电路及现场可编程门阵列(FPGA)电路形成。
DAC 44对如以前所解释各自连接到单片功率放大器30及相应电极28的多个去 假频滤波器/增益电路46进行输入。电极28形成连接到压电小板40及声光体介质42 的离散线性阵列。因此，每一电极由低成本单片RF放大器驱动。可结合时钟同步器 及乘法器电路48使用系统时钟以向CPLD 34提供必要时钟信号，所述CPLD还接收 信号作为高速调制器输入50。
每一功率放大器28可形成为高性能MMIC放大器，例如Sirenza (思远达)微型 装置SBB-2089Z电路。此装置是高性能磷化铟镓HBT MMIC放大器，其使用达林顿 配置及有源偏压网络来提供温度及过程^变化上的稳定电流。其可依据5V供应操作。 与典型的达林顿放大器相比，其不需要降压电阻器。其具有需要小尺寸及最小外部组 件的高线性5V增益块应用。其在内部与50欧匹配。
所述电路可依据从约50到850 MHz操作且是可级联的并被有源偏压。其可以具 有^3=42.8 dBm @ 240 MHz的无铅RoHS顺应封装来获得。其它规格包含(a) PldB=20.8 dBm @ 500 MHz; (b)单个固定的5 V供应；(c)稳健的1000 V ESD， 类别1C; (d)低热阻；及(e) MSL 1湿气额定值。
应理解，直接数字合成(DDS)电路可包含不同于所图解说明的组件的组件，但 基本上将包含时钟、相位累加器、存储器及DAC。在例如供应用于下文所描述的双相 位RF调制技术的一些实施方案中，可结合一个或一个以上时钟分布缓冲器IC使用双 通道或两个单DDSIC，以形成两个单独的叉指式线性变换器阵列，使得每一阵列的相 位可以下文所描述的方式改变。在支持使用向上述变换器阵列馈送的多个低成本 MMIC放大器的RF驱动器的离散实施方案中，电子控制器或其它系统可给存储器填充数据，其中每一数据项将信号在瞬时的振幅表示为二进制字。作为相位累加器的计 数器可通过从频率参考在每一脉冲上的递增而提高，且输出为相位以选择数据表中的 每一项。DAC将把此数据序列转换为模拟波形。
还应理解，个别集成电路(IC)可与整合到个别核心芯片功能中的元件一起使用
且使用多个芯片。将相对于共用时钟同步器及乘法器48同步化任何合成器。功率放大 器30可为分布式且用作相位调节阵列及相干方法以提供多个相干RF源。还可使用多 个直接数字合成器作为集成电路或组合，这全部均从共用时钟导出其共用核心逻辑。
图2及图3是显示图1中所图解说明的声光调制器20的声谱及邻近元件驱动相 位性能的图形。如前所述，调制器20使用低成本单片放大器，所述放大器与具有由电 极界定的辐射阻抗的负载标称地匹配。总阵列大小不再受变换器总电容的限制，因为 可通过选择恰当的元件大小来修整辐射阻抗。因此，并不要求切开或翻转电极来提高 总体辐射电阻以改进装置的电带宽能力。可实现束方向控制以维持光场与声场之间的 相位匹配，以在一些情况下可获得散射效率的呈数量级的增加。可实现窄带频谱滤波 的改进且可能有如下文所描述的针对热控制的双相位RF调制。系统具有比一些可用 设计高的可靠性及简化的设计。
图2是图解说明作为声光体介质的晶体内的束方向控制的图形，所述束方向控制 因改变个别电极的由DDS驱动电路22产生的相位而发生。上文所图解说明及所描述 的驱动器可用于将束方向控制在声光体介质周围。在零辐射率线右边的虚线图解说明 针对束方向控制描述的功能。
图3是显示用于邻近电极之间的必须以给定频率施加的相位改变以保持束在光场 与声场之间匹配的典型值的图形。
图4到图6图解说明扩展此系统的温度可靠性并使用分段式(变换器)压电小板 增强在苛刻环境下的耐受性的声光调制器。参照图4到图6，赋予相对于图1描述的 共用元件相同的参考编号。
常规声光装置通常并入有一个或一个以上单片压电小板，所述小板接合到适合的 透明体介质以用于向所述体介质中发射超声应变场。使用通常为所属领域的技术人员 已知的材料来形成这些小板。通常，低顺应性合金接合将两个组件熔融在一起，从而 提供产生低声学损失的界面同时适应所述小板与光学体介质之间的宽带阻抗匹配。通 常包含接地平面。通过低顺应性界面耦合的小板与光学体介质的不同热膨胀系数 (CTE)的组合可导致应力，从而产生局部化的剪切CTE不匹配且导致大小板及声光 装置在经受扩展温度条件时的断裂及故障。这些扩展温度条件可在不可操作状态中 (即，在耐受性存储温度下)或由于高电平信号条件而出现。
用于扩展这些声光装置在非操作存储条件期间的耐受性温度的一些现有技术方 法使用有源热阻加热器或热电帕尔帖(peltier)装置来限制关键装置界面所经历的温度 变化。在装置的有源操作期间还使用结合仔细的无源热设计的类似方法以最小化允许 变换器操作所处于的温度极限。图4到图6中所示的调制器具有分解成分段式压电"瓦片"50阵列的单片压电变 换器小板。在接合之前在抛光的压电变换器小板中制成的精细切口 51在将小板减小到 如图6中所示的适当共振厚度之后显现为个别接合的"瓦片"50。应理解，可将电极 作为一阵列来个别地驱动或将其电连接在一起并作为单个单片变换器来驱动。
由于通常将在变换器小板元件与衬底之间的自由边界处发生的总差动伸长(因为 体介质由于变换器段的个别横向尺寸的减小而更小)，当与较大常规变换器结构相比 时，因金属的真空合金化而产生的受约束的边界积累较小量的剪切应力。因此，与形 成接合所处于的温度相比，在给定温度极限下，较不可能达到这些晶体材料的断裂限 度。
用以扩展声光装置的温度可靠性的此方法在性质上是无源的，从而在存储期间不 需要有源系统来增强对可遭遇的周围温度中极值的耐受性。此外，较高功率应用(其 因热产生的应力、相关断裂及接合分层而减少装置接合的寿命)也可因在接合界面处 产生的总应力的量值的减小而受益。
此结构可应用于声光调制器组件，包含各种激光腔装置及中等功率的、空气冷却 的Q开关装置。所述结构还可用于空间限定应用中。
图4显示其中声光体介质42包含分段式电极28及由变换器小板产生的分段式压 电"瓦片"50的声光调制器20。每一电极28及"瓦片式"变换器小板50连接到相应 功率放大器30连同图1中所示及通常由对应于功率放大器及驱动器的块22表示的其 它电路组件。
图5显示减小之前的变换器小板，而图6显示减小之后的变换器小板。
通过将变换器小板分段，允许更多的空间用于差动膨胀。通过"铺瓦"装配的较 小距离减小应力的任何"积累"。图5显示减小之前的变换器小板使得所述变换器小 板在切割之前可为约0.030到约0.040英寸厚。可在约0.002到约0.003英寸(即，约 50到约75微米)厚的深度处预界定或预切割切口，使得可将所述变换器小板减小到 共振厚度，所述共振厚度是所关注频率下的约半波长声学厚度。通常，此可如所要厚 度为约20到约50微米。通过将所述切口制成为约50到约75微米厚，当所述变换器 小板如图6中所示减小时，所述切口将在所要间隔处。
在制造期间，可将大量电位变换器小板切割到约200到约150微米或约0.004英 寸的深度，以确保可使用不同的变换器小板并可将其减小到共振厚度。
需要在将变换器小板粘合到接地平面或体介质之前对其进行切割，因为如果在粘 合变换器小板之后制成任何切口，那么可能会意外地切割到所述接地平面。还可使用 用于小几何结构的蚀刻离子研磨工艺、掩模或溅镀工艺及离子束工艺。还可使用谐波 锯来获得约0.003到约0.005英寸的几何结构。
在制造期间，应保护接地平面。其类似于结合其它组件的电容器地操作且不应被 切割。在一些应用中，间隙的大小相对于小板的大小可为重要的。由于以声学衍射图 案产生侧波瓣，因此可在不合需要的角度中移除能量，除非切口相对于电极的宽度较小以抵消此类效应。
图7到图10显示用于对光学波前执行声光强度调制的RF相位调制技术的细节。 在图7及图8中，以28显示电极。如在图1中，变换器小板40及接地平面43附接到 体介质42。
对于使用声光调制来调制光学束的强度的一些应用，因在接通及关断到装置的 RF调制波形时引入的局部热瞬态而产生衍射束输出角度的小偏向。这些热瞬态可负面 地影响在操作中产生的焦点的分辨率。
用于稳定随着常规RF调制波形发生的角移位的当前方法依赖于局部化的无源热 方法来最小化晶体(即，声光体介质)中所产生的温度效应的量值及几何变化。已实 施有源分布式薄膜加热方法，其需要对输入RF驱动信号进行有源监控及求平均值以 提供补偿热加热并在变换器处产生平稳热场。
根据本发明的非限制性实例，恒定RF功率的相位调制的RF波形将所要光学调 制赋予声光装置，借此消除或大大地减少体介质内与常规驱动方法相关联的热瞬态的 产生。
根据本发明非限制性实例的系统及方法使用线性电极阵列的相干相位调节来更 改声学场的角动量分布且交替地允许及抑制光学场与所述声学场之间的相位匹配。此
赋予对光学波前的所要强度调制。调制RF波形将具有恒定的平均包络功率，使得可 在很大程度上消除由调制RF波形的标准接通/关断键控产生的热瞬态。声光体介质内 的热曲线可保持基本平稳，因为在变换过程中在每一变换器电极处产生的热能并不取 决于RF波形的相位。声光体介质内由于辐射的声学波前的声学衰减所致的热源的效 应将在很大程度上以光学方式整合，因为平均近场应变分布保持基本平稳。
所述系统及方法可应用于用于半导体制造及检査中的单通道及多通道声光调制 器及相关联组件。明确地说，已在现有32通道声光调制器装置(例如，由Florida (佛 罗里达州)、Melbourne (墨尔本)的Harris Corporation (哈里斯公司)制造的H-600 型号系列声光调制器)中表征及测量角偏向。
图9显示各向同性声光相互作用的波向量图，其中通过在包括具有用以支持入射 光波的有效衍射的必需尺寸的超声变换器阵列的邻近变换器元件之间施加180度相移 破坏了具有变换器视轴波向量的正常相位匹配条件。
图10是显示当变换器元件同相且发生光的强衍射以及当施加交替元件180度双 相位条件从而最小化现在与入射光相位匹配的声能时变换器阵列的所计算声学波向量 频谱的图形。通过明智地选择元件间隔及仔细地控制相位误差，在"关断"状态期间 产生的散射的残留水平可减小到可接受的水平，通常低于"接通"状态水平30 dB。 此对比度可与因光学介质对光学波前的残留散射而对于AO调制通常产生的水平相当 或比其更好。
图7及图8显示非叉指式系统(图7)及叉指式系统(图8)。应理解，针对两 个系统中热控制的相位调制将调整到交替电极的相位。作为声光变换器，对两个交替区段进行180度的不同相驱动以在声光体介质中产生特定辐射束图案。可存在叉指式 系统中所示的正及负连接以及作为接地平面连接的第三连接。
图9显示作为K空间图的图形。K动量向量显示相位匹配。入射及衍射光学波向 量在各向同性的声光体介质中图解说明为K,及Kd。各向同性相互作用允许在圆形内 的散射，从而产生光场与声场之间的相位匹配。
如图10中所示，当如虚线所示电极结构中的交替元件的相位与其邻近相邻者被 不同相地驱动180度时，在中间的约零弧度的波瓣縮小。如在图IO中的图形的中心部 分处所示，能量减少约30分贝，从而类似于接通/关断散射模式地起作用。因此，可 应用交替电极的相位。
如果整个阵列为同相，那么所得实线将显示光散射。因此，所述系统通过改变如 所描述的相位调节阵列系统中的邻近电极的相位来调制或"关断"。与其中放大器并 非分布式且可能需要较高功率场效应晶体管及较高功率输出级的混合放大器系统相 比，此调制方案直接支持使用较低成本放大器。此通常将需要增加的散热能力以允许 热耗散。其还将需要较高的操作电压，因为放大器的输出截取点必须为较高。同时， 可使用一组常规混合放大器来实施此调制方案，其中每一放大器驱动两个叉指式变换 器，其各自具有独立相位控制，以实现以上文所描述的方式对光学束的调制。
使用多个低成本放大器来驱动变换器阵列的额外益处涉及在较大分数带宽上驱 动大变换器的能力的改进。改进了由电极界定的辐射阻抗，因为总体阻抗与电容成反 比。因此，通过允许如前所述的分段式区，可借助较小区来降低电容。
权利要求
1、一种声光调制器，其包括声光体介质；变换器，其附接到所述声光体介质且包括电极电路及附接到所述体介质并支撑所述电极电路的多个压电小板段，其中所述压电小板段经配置用于最小化剪切应力及对因温度极限所致的断裂的敏感性；及变换器驱动器，其连接到所述电极电路以用于驱动所述电极电路。
2、 根据权利要求1所述的声光调制器，且其进一步包括用于产生所述小板段而 不分离或以其它方式影响个别小板段与所述声光体介质之间的共用接地金属的构件。
3、 根据权利要求l所述的声光调制器，其中所述电极电路包括线性电极阵列。
4、 根据权利要求3所述的声光调制器，其中每一压电小板段支撑相应电极。
5、 根据权利要求1所述的声光调制器，其中所述变换器驱动器进一步包括向每 一电极输出任意波形的直接数字合成器(DDS)电路。
6、 一种声光调制器，其包括 声光体介质；压电变换器，其附接到所述声光体介质且包括附接到所述声光体介质的接地平 面、附接到所述接地平面的多个压电小板段及由所述多个压电小板段承载的线性电极 阵列，其中所述多个压电小板段经配置以最小化剪切应力及对因温度极限所致的断裂的敏感性；及变换器驱动器，其连接到所述电极以用于驱动所述电极且包括连接到所述电极的 多个单片微波集成电路(MMIC)放大器及连接到每一MMIC放大器的驱动控制器， 使得每一电极由相应的单个MMIC放大器进行相位驱动以建立每一电极驱动波形的相 位及振幅并赋予束方向控制。
7、 根据权利要求6所述的声光调制器，其中所述驱动控制器进一步包括连接到 每一放大器的直接数字合成器(DDS)电路。
8、 根据权利要求6所述的声光调制器，其中所述接地平面包括所述小板段与所 述声光体介质之间的共用接地金属。
9、 根据权利要求6所述的声光调制器，其中所述共用接地金属不与所述小板段 分离。
10、 根据权利要求6所述的声光调制器，其中每一压电小板段支撑相应电极。
全文摘要
本发明揭示一种声光调制器，其包含声光体介质及附接到所述声光体介质的变换器。所述变换器包含电极电路及附接到所述体介质并支撑所述电极电路的多个压电小板段。所述压电小板段经配置用于减小剪切应力及对因温度极限所致的断裂的敏感性。
文档编号G02F1/01GK101675373SQ200880014609
公开日2010年3月17日 申请日期2008年4月2日 优先权日2007年4月6日
发明者彼得·A·瓦西洛斯基 申请人:贺利实公司