驻波型光纤声光调制器的制造方法
【专利摘要】本发明公开了一种驻波型光纤声光调制器，包括器件本体和驱动电源，所述器件本体包括输入准直器、输出准直器、阻抗匹配网络、压电换能器以及声光晶体；所述输入准直器和输出准直器分别位于声光晶体的两侧，所述驱动电源、阻抗匹配网络以及压电换能器均为两个，且分别设于声光晶体的两端，两驱动电源输出的射频信号经匹配网络和压电换能器后施加到声光晶体上的超声波的频率相同，且两驱动电源施加的两列超声波能够在声光晶体内能够相干形成驻波。本发明能够在驱动频率为f0的条件下实现2f0的功能，从而提高在同一频率下光纤声光调制器的开关、调制速度。
【专利说明】
驻波型光纤声光调制器
技术领域
[0001]本发明涉及声光调制技术领域，尤其涉及一种驻波型光纤声光调制器。
【背景技术】
[0002]光纤声光调制器可以实现光束在时间上控制或空间上切换，对光束进行调制、移频等，适用于光网络中的许多应用场合，是光通信、光纤水听器、光纤制导导弹、脉冲光纤激光器、光信息处理、光计算机等光信息系统的关键器件。光纤声光调制器由器件和驱动电源组成，器件内部由声光晶体、匹配网络和光纤耦合系统构成，主要利用声光互作用基本原理，驱动电源输出的射频电信号经阻抗匹配网络施加到声光晶体的压电换能器上，压电换能器将该信号转换为超声波在声光晶体内传播，形成折射率光栅，当激光以一定的角度通过时即发生布拉格衍射，将输入光和-1级衍射光通过光纤耦合输出，通过对电信号进行调制即可实现对光信号的调制。目前的光纤声光调制器采用单边驱动，驱动的频率和声光晶体中光栅的频率一致，想要提高声光晶体的频率必须提高驱动源的频率，这样会使压焊换能器的难度大大提高(因为想要把越高的驱动频率转换到声光晶体上其压焊的换能器损耗就会越大，需要的驱动功率越高，衍射效率就会越低)。
【发明内容】
[0003]针对现有技术存在的上述不足，本发明的目的在于提供一种驻波型光纤声光调制器，能够在驱动频率为fo的条件下实现2fo的功能，从而提高在同一频率下光纤声光调制器的开关、调制速度。
[0004]为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是这样的:一种驻波型光纤声光调制器，包括器件本体和驱动电源，其特征在于:所述器件本体包括输入准直器、输出准直器、阻抗匹配网络、压电换能器以及声光晶体;所述输入准直器和输出准直器分别位于声光晶体的两侧，其中，输入准直器与输入光纤相连，输出准直器与输出光纤相连;所述驱动电源、阻抗匹配网络以及压电换能器均为两个，且分别设于声光晶体的两端，两驱动电源输出的射频信号经匹配网络和压电换能器后施加到声光晶体上的超声波的频率相同，且两驱动电源施加的两列超声波能够在声光晶体内能够相干形成驻波。
[0005]与现有技术相比，本发明具有如下优点:在压焊和减薄工艺不能实现把高频射频信号转换成晶体内高频超声信号的情况下，通过本调制器能够在驱动频率为fo的条件下实现2fo的功能，从而在同一驱动频率情况下，可以使晶体内部载波频率提高一倍，使其开关和调制速度增加一倍;大大提高光纤声光调制器的开关、调制速度;并且大大降低加工难度。
【附图说明】
[0006]图1为本发明的原理框图。
[0007]图2为超声波相干原理图。
[0008]图中:I一输入准直器，2—输出准直器，3—压电换能器，4一声光晶体，5—驱动电源。
【具体实施方式】
[0009]下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。
[0010]实施例:参见图1，一种驻波型光纤声光调制器，包括器件本体和驱动电源5，其所述器件本体包括输入准直器1、输出准直器2、阻抗匹配网络、压电换能器3以及声光晶体4。所述输入准直器I和输出准直器2分别位于声光晶体4的两侧，其中，输入准直器I与输入光纤相连，输出准直器2与输出光纤相连。所述驱动电源5、阻抗匹配网络以及压电换能器3均为两个，且分别设于声光晶体4的两端，两驱动电源5输出的射频信号经匹配网络和压电换能器3后施加到声光晶体4上的超声波的频率相同，且两驱动电源5施加的两列超声波能够在声光晶体4内能够相干形成驻波。
[0011]如图2所示，当两列频率均为fo，幅度相同，相向传播，距离为半个波长整数倍时，就会形成驻波，其频率变为2fo。工作过程中，两驱动电源5同时产生频率为fo的射频信号，经过压电换能器3耦合进入声光晶体4，形成频率为fo的超声波，通过控制驱动输出功率、频率和声光晶体4长度，使声光晶体4内两列声波相干形成驻波，频率变为2f ο ο超声波在晶体内就会形成频率为2fo的折射率光栅，从而在驱动频率为fo的条件下实现2fo的功能。
[0012]驱动源产生的载波频率决定了理想情况下光纤声光调制器的开关、调制速度;光纤声光调制器的开关、调制速度是调制器的核心指标，其速度越快越好，所以要实现更快的开关速度，就需要使晶体内部的载波频率越高越好，例如:驱动电源5产生10MHz的驱动频率，最理想的情况下(驱动源第一个沿就使声光晶体4响应)，光纤声光调制器最小上升时间就是10MHz的倒数，S卩10ns。本发明能够在驱动频率为f ο的条件下实现2fo的功能，从而在同一驱动频率情况下，可以使晶体内部载波频率提高一倍。
[0013]最后需要说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制技术方案，本领域的普通技术人员应当理解，那些对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
【主权项】
1.一种驻波型光纤声光调制器，包括器件本体和驱动电源，其特征在于:所述器件本体包括输入准直器、输出准直器、阻抗匹配网络、压电换能器以及声光晶体;所述输入准直器和输出准直器分别位于声光晶体的两侧，其中，输入准直器与输入光纤相连，输出准直器与输出光纤相连;所述驱动电源、阻抗匹配网络以及压电换能器均为两个，且分别设于声光晶体的两端，两驱动电源输出的射频信号经匹配网络和压电换能器后施加到声光晶体上的超声波的频率相同，且两驱动电源施加的两列超声波能够在声光晶体内能够相干形成驻波。
【文档编号】G02F1/125GK106094265SQ201610735481
【公开日】2016年11月9日
【申请日】2016年8月26日
【发明人】申向伟, 吴中超, 王晓新, 王大贵
【申请人】中国电子科技集团公司第二十六研究所