[發(fā)明專利]光纖聲光移頻方法及光纖聲光移頻器

有效

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• 申請日: 2012-05-22
• 公開（公告）號: CN102662255A
• 公開（公告）日: 2012-09-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 吳中超;王智林;令狐梅傲;徐昕
• 申請（專利權(quán)）人: 中國電子科技集團(tuán)公司第二十六研究所
• 主分類號: G02F1/125
• 分類號: G02F1/125
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 李海華

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及聲光移頻技術(shù)，尤其是一種可直接應(yīng)用在光纖傳感系統(tǒng)中光纖聲光移頻方法及光纖聲光移頻器。

背景技術(shù)

光纖聲光移頻方法利用聲光布拉格衍射的基本原理，當(dāng)入射光以布拉格角度經(jīng)過聲光晶體后發(fā)生衍射，衍射光與入射光以及聲矢量三者之間存在一個矢量匹配關(guān)系，衍射光的頻率為入射光頻率和聲矢量頻率的疊加。由于衍射光存在+1級衍射和-1級衍射兩種情況，因此光纖聲光移頻方法的移頻功能分為正移頻（也稱上移頻）和負(fù)移頻（也稱下移頻）兩種情況。

現(xiàn)有的聲光器件消光比數(shù)值小，不能完全滿足信號嚴(yán)格分離條件，信號的信噪比小。而且現(xiàn)有的聲光器件的移頻頻率都在30MHz以上，存在不能覆蓋低頻段的情況。

發(fā)明內(nèi)容

針對上述問題，本發(fā)明提供一種頻移小，能夠嚴(yán)格滿足信號分離且能夠覆蓋低頻段移頻頻率的光纖聲光移頻方法及移頻器。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

光纖聲光移頻方法，其特征在于，?

（1）光纖聲光移頻器中設(shè)置第一聲光晶體和第二聲光晶體兩個聲光晶體，該第一聲光晶體和第二聲光晶體位于同一平面內(nèi)且靠近設(shè)置，該兩個聲光晶體的輸入端方向相反；

（2）第一聲光晶體和第二聲光晶體間成一夾角????????????????????????????????????????????????，滿足，?和分別為第一聲光晶體和第二聲光晶體的載波頻率，λ是激光波長，V是聲音在晶體中的傳播速度；

（3）通過第一聲光晶體和第二聲光晶體的輸入端輸入對應(yīng)頻率的射頻信號，入射光以布拉格角首先經(jīng)過第一聲光晶體后發(fā)生第一次衍射，第一次衍射后的衍射光移頻為；

（4）經(jīng)過第一聲光晶體衍射后的衍射光經(jīng)過第二聲光晶體后再次發(fā)生衍射，再次衍射后，發(fā)生的移頻為，與入射光相比最后輸出的衍射光頻移為；

（5）將輸入光和輸出光通過光纖耦合輸出。

一種光纖聲光移頻器，包本體，其特征在于，在所述本體上設(shè)置有第一射頻接頭和第二射頻接頭，所述第一射頻接頭與安裝在本體內(nèi)的第一匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，該第一匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接有第一聲光晶體，所述第二射頻接頭與安裝在本體內(nèi)的第二匹配網(wǎng)絡(luò)的輸入端連接，該第二匹配網(wǎng)絡(luò)的輸出端連接有第二聲光晶體，該兩個聲光晶體緊挨設(shè)置構(gòu)成移頻器的聲光晶體部件，聲光晶體部件的兩側(cè)分別設(shè)置有一根光纖，該兩根光纖的前端都安裝有光纖準(zhǔn)直器，光纖的后端都穿出所述本體；

所述第一聲光晶體和第二聲光晶體位于同一平面內(nèi)，該聲光晶體輸入端方向相反，且該兩個聲光晶體成一夾角，其中，?和分別為第一聲光晶體和第二聲光晶體的載波頻率，λ是激光波長，V是聲音在晶體中的傳播速度。

本發(fā)明的積極效果：

光纖聲光移頻器中的安裝的聲光晶體，其是采用兩個靠近設(shè)置的聲光晶體，且兩塊聲光晶體以一定角度放置，分別利用聲光晶體的正移頻和負(fù)移頻相互抵消作用，使衍射光頻移很小或者不產(chǎn)生任何頻移，出射光與入射光之間分離角很大，消光比能夠達(dá)到50dB以上，完全能夠滿足信號嚴(yán)格分離條件。

通過控制兩塊聲光晶體的載波頻率，可以使移頻頻率在0到幾十兆赫茲之間，使聲光器件移頻功能能夠覆蓋低頻率段，擴(kuò)大了使用范圍。

附圖說明

圖1為光纖聲光移頻器的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2為本發(fā)明的兩個聲光晶體的位置關(guān)系示意圖。

具體實(shí)施方式

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。

光纖聲光移頻方法，按照如下步驟進(jìn)行，

（1）如圖1和圖2所示，光纖聲光移頻器中設(shè)置第一聲光晶體6和第二聲光晶體7兩個聲光晶體，該第一聲光晶體6和第二聲光晶體7位于同一平面內(nèi)且靠近設(shè)置，該兩個聲光晶體的輸入端方向相反；

（2）第一聲光晶體6和第二聲光晶體7間成一夾角，滿足，?和分別為第一聲光晶體6和第二聲光晶體7的載波頻率，λ是激光波長，V是聲音在晶體中的傳播速度；

（3）通過第一聲光晶體6和第二聲光晶體7的輸入端輸入對應(yīng)頻率的射頻信號，入射光以布拉格角首先經(jīng)過第一聲光晶體6后發(fā)生第一次衍射，第一次衍射后的衍射光移頻為；

（4）經(jīng)過第一聲光晶體6衍射后的衍射光經(jīng)過第二聲光晶體7后再次發(fā)生衍射，再次衍射后，發(fā)生的移頻為，與入射光相比最后輸出的衍射光頻移為；

（5）將輸入光和輸出光通過光纖耦合輸出。