一种可调声学梯度折射率的管状声光器件的制作方法

本技术属于激光器件领域，具体是指一种可调声学梯度折射率的管状声光器件。

背景技术：

1、声光器件是利用介质中超声波和光波之间的相互作用，即声光效应这种物理效应（超声波在介质中传播时会引起介质的折射率发生周期性变化，介质可充当相位体光栅，光波通过该介质时会发生衍射现象），来控制光束的幅度（强度）、方向和频率的一类光学器件。这类器件主要包括声光调制器、声光偏转器 、声光移频以及声光q开关等，并广泛应用于人们的生产生活和军事应用等方面。

2、当前，所应用的声光器件中的声场通常为压电晶体产生的平面声场，而非圆柱对称的超声场。对于应用于圆柱型的光纤，圆柱对称的超声场或许更适用。此外，管状声光器件中圆柱对称的超声场还可以很好的调制光束为可自我修复的贝塞尔光束。

3、当对管状压电换能器施加一定频率的正弦电压信号时，可以驱动管状压电换能器产生均匀径向振动形成圆柱对称超声驻波并传输到声光作用介质中，从而使声光作用介质产生梯度折射率变化，该折射率变化可用贝塞尔函数公式来描述。其中， μ0  为原声光作用介质的折射率， μ1为折射率变化幅度， k 和  ω分别为超声波的波数和圆频率。由公式可知，折射率 μ随时间 t呈现周期线变化，并可通过调节电压值来改变折射率变化的幅度 μ1。因此，该可调声学梯度折射率的管状声光器件可充当折射率透镜，当一定波长的激光通过透镜时，会发生声光互作用，从而达到周期性衍射和调制光束的目的，如形成贝塞尔光束。

技术实现思路

1、本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种可调声学梯度折射率的管状声光器件。

2、本实用新型采用以下技术方案解决上述技术问题：

3、一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，包括一管状压电换能器、一声光作用介质；所述管状压电换能器固定于一金属套筒中，所述管状压电换能器内外两壁镀有导电金属薄膜；所述导电金属薄膜上有分别引出内接触电极、外接触电极至金属套筒外；所述金属套筒设有两通电极口，所述金属套筒两端分别通过螺栓连接固定一密封盖；所述密封盖中心部分为一圆形光学级玻璃窗。

4、所述管状压电换能器采用压电陶瓷、pzt的其中的一种材料制成。

5、所述声光作用介质采用蒸馏水、硅油的其中的一种材料制成。

6、所述密封盖除其中心部分的圆形光学级玻璃窗外为金属材质。

7、所述管状压电换能器与密封盖的金属材质间垫有橡胶密封垫圈。

8、所述一密封盖的金属材质部分设有进、出液口。

9、本实用新型的优点在于：通过对管状压电换能器施加一定频率的正弦电压信号，驱动管状压电换能器产生均匀径向振动形成圆柱对称超声驻波并传输到声光作用介质中，从而使声光作用介质产生梯度折射率变化，该折射率变化可用贝塞尔函数公式来描述。由公式可知，折射率 μ随时间 t呈现周期线变化，并可通过调节电压值来改变折射率变化的幅度 μ1。因此，该可调声学梯度折射率的管状声光器件可充当折射率透镜，当一定波长的激光通过透镜时，会发生声光互作用，从而达到周期性衍射和调制光束的目的。

技术特征：

1.一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，包括一管状压电换能器、一声光作用介质；其特征在于：所述管状压电换能器固定于一金属套筒中，所述管状压电换能器内外两壁镀有导电金属薄膜；所述导电金属薄膜上有分别引出内接触电极、外接触电极至金属套筒外；所述金属套筒设有两通电极口，所述金属套筒两端分别通过螺栓连接固定一密封盖；所述密封盖中心部分为一圆形光学级玻璃窗。

2.如权利要求1所述的一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，其特征在于：所述管状压电换能器采用压电陶瓷、pzt的其中的一种材料制成。

3.如权利要求1所述的一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，其特征在于：所述声光作用介质采用蒸馏水、硅油的其中的一种材料制成。

4.如权利要求1所述的一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，其特征在于：所述密封盖除其中心部分的圆形光学级玻璃窗外为金属材质。

5.如权利要求1所述的一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，其特征在于：所述管状压电换能器与密封盖的金属材质间垫有橡胶密封垫圈。

6.如权利要求1所述的一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，其特征在于：所述一密封盖的金属材质部分设有进、出液口。

技术总结
一种可调声学梯度折射率的管状声光器件，包括一管状压电换能器、一声光作用介质；所述管状压电换能器固定于一金属套筒中，所述管状压电换能器内外两壁镀有导电金属薄膜；所述导电金属薄膜上有分别引出内接触电极、外接触电极至金属套筒外；所述金属套筒设有两通电极口，所述金属套筒两端分别通过螺栓连接固定一密封盖；所述密封盖中心部分为一圆形光学级玻璃窗；所述密封盖除其中心部分的圆形光学级玻璃窗外为金属材质；所述管状压电换能器与密封盖的金属材质间垫有橡胶密封垫圈；所述一密封盖的金属材质部分设有进、出液口。本技术通过对管状压电换能器施加一定频率的正弦电压信号，驱动管状压电换能器产生均匀径向振动形成圆柱对称超声驻波并传输到声光作用介质中，从而使声光作用介质产生梯度折射率变化，该折射率变化可用贝塞尔函数公式来描述。

技术研发人员：林远,陈秋华,王城强,许智宏,陈伟
受保护的技术使用者：福建福晶科技股份有限公司
技术研发日：20230628
技术公布日：2024/1/15