中铬层由金属材料铬形成，金层由金属材料金形成，锡层可以由单一的金属材料锡形成，也可以由锡与铟或者银的合金材料形成。
[0028]所述金属层厚度为1-3微米。金属层越薄，声波的传输效率越高，但焊接的牢固性越低；金属层越厚，声波的传输效率越低，但焊接的牢固性越高，当金属层厚度为1-3微米时，可以较好的兼顾声波的传输效率与焊接的牢固性。
[0029]本发明工作原理:射频信号RFl从第一高频插座9输入器件，经过第一匹配网络8传输到表电极7上。最上层换能器6吸收射频信号产生超声波，超声波经过所有金属层5、中间换能器、最下层换能器4和键合层3传输到声光介质I内，入射光与该超声波发生声光互作用产生衍射光。根据声光可调滤光器的理论，衍射光的波长与超声波的频率成一一对应关系，即特定频率的超声波滤出特定波长的衍射光。
[0030]同理，射频信号RF2从第二高频插座10输入器件，经过第二匹配网络11传输到键合层3上。最下层换能器4吸收射频信号产生超声波，超声波再经过键合层3传输到声光介质I内，入射光也会和这个超声波发生声光互作用产生衍射光，并且特定频率的超声波滤出特定波长的衍射光。
[0031]以图1两个换能器为例，如复合换能器中最上层换能器6厚度为16微米，工作带宽为120MHz - 180MHz，滤出600nm - 450nm的衍射光；复合换能器中最下层换能器4厚度为26微米，工作带宽为64MHz ^ 120MHz，滤出100nm ^ 600nm的衍射光。这样整个器件就能滤出波长100nm ^ 450nm之间的光，从而实现了宽光谱滤光，这时两换能器的厚度相差62.5%。
[0032]本发明声光介质光轴方向C与通声面12的方向K的夹角Θ为100° ±5° (即95-105° )，夹角Θ的大小与声光可调滤光器的工作波长、工作频率、衍射光的光谱分辨率等因素有关。夹角Θ太小，衍射光的光谱分辨率很低，体现不出声光可调滤光器的高分辨率优势；夹角Θ太大，声光可调滤光器的工作频率很高，而超声波的衰减与频率的平方成正比，导致超声波衰减很大，进而严重降低衍射光的效率。
[0033]为了使不同波长的衍射光有相同的偏转角，可以通过修正光出射面13与光入射面2的夹角Φ来实现。声光介质光轴方向C与通声面12的方向K的夹角Θ为99.6° ±0.5°，声光介质的光入射面2与光出射面13的夹角Φ为6.9±0.5°。特别地，当夹角Θ为99.6°时，需要修正的夹角巾为6.9°，这时不同波长的衍射光有几乎一样的偏转角(误差小于0.01° )。
[0034]本发明的复合换能器由两个或多个不同厚度的换能器重叠构成，相邻换能器的厚度差异通常在40%-70%之间。
[0035]图1为由两个换能器构成的宽光谱声光可调滤光器，对于由三个换能器(见图2)、四个换能器(见图3)或更多换能器构成的宽光谱声光可调滤光器，由于复合换能器内相邻两个换能器之间都有金属层，因此复合换能器内有两个或多个金属层，根据使用情况取其中一个金属层与第一匹配网络8的地连通，该金属层也与第二匹配网络11的地连通即可。
[0036]本发明的上述实施例仅仅是为说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其他不同形式的变化和变动。这里无法对所有的实施方式予以穷举。凡是属于本发明的技术方案所引申出的显而易见的变化或变动仍处于本发明的保护范围之列。
【主权项】
1.宽光谱声光可调滤光器，包括声光介质、换能器、表电极、匹配网络和高频插座，其特征在于:所述换能器由厚度互不相同的N个依次重叠构成以形成复合换能器，N为自然数且多2，复合换能器内相邻两个换能器之间通过金属层紧密贴合在一起，复合换能器中最下层换能器通过键合层与声光介质通声面连接，表电极设于复合换能器中最上层换能器表面，所有换能器材料都是X切型的铌酸锂晶体；所述匹配网络由第一匹配网络和第二匹配网络构成，所述高频插座由第一高频插座和第二高频插座构成；第一高频插座通过导线与第一匹配网络连接，第一匹配网络通过导线与表电极连通；第二高频插座通过导线与第二匹配网络连接，第二匹配网络通过导线与键合层连通；复合换能器内N-1层金属层中其中一层金属层同时与第一匹配网络和第二匹配网络的地连通。
2.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:相邻换能器的厚度差异在40%—70%之间。
3.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:所述第一匹配网络和第二匹配网络均是由电容和电感按照一定的排列方式构成。
4.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:所述金属层中包含有金和锡材料。
5.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:所述金属层厚度为1-3微米。
6.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:声光介质光轴方向C与通声面的方向K的夹角Θ在100° ±5°范围内。
7.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:声光介质光轴方向C与通声面的方向K的夹角Θ为99.6° ±0.5°，声光介质的光入射面与光出射面的夹角Φ为 6.9±0.5° ο
8.根据权利要求1所述的宽光谱声光可调滤光器，其特征在于:构成所述复合换能器的换能器为两个、三个或者四个。
【专利摘要】本发明公开了一种宽光谱声光可调滤光器，包括声光介质、换能器、表电极，换能器由厚度互不相同的N个依次重叠构成，相邻两个换能器之间通过金属层紧密贴合在一起，最下层换能器通过键合层与声光介质通声面连接，表电极设于最上层换能器表面。第一匹配网络通过导线与表电极连通；第二匹配网络通过导线与键合层连通；其中一层金属层同时与第一匹配网络和第二匹配网络的地连通。本发明在声光介质的同一面上制作了由多个不同厚度的换能器构成的复合换能器，多个厚度不同的换能器组合在一起就能实现宽带电声转换功能，进而实现宽光谱滤光。可以减小声光介质的尺寸，进而减小声光可调滤光器体积和重量。
【IPC分类】G02F1-11
【公开号】CN104635361
【申请号】CN201510099509
【发明人】张泽红, 何晓亮, 刘玲, 王晓新
【申请人】中国电子科技集团公司第二十六研究所
【公开日】2015年5月20日
【申请日】2015年3月6日