[發明專利]一種超快聲光調制器

有效

• 申請號: 201910645279.1
• 申請日: 2019-07-17
• 公開（公告）號: CN110456532B
• 公開（公告）日: 2021-01-05
• 發明（設計）人: 周敢;劉成林
• 申請（專利權）人: 騰景科技股份有限公司
• 主分類號: G02F1/11
• 分類號: G02F1/11;G02F1/01;G02F1/00
• 代理公司: 北京東方盛凡知識產權代理事務所(普通合伙) 11562
• 代理人: 張換君

本發明公開了一種超快聲光調制器，包括傳感片與聲光晶體，傳感片與聲光晶體組成聲光調制器，傳感片由薄片聲光材料和表面電極組成，表面電極黏貼在薄片聲光材料上，表面電極的陰極位于傳感片與聲光晶體之間的鍵合層，表面電極的陽極位于傳感片表面的第一環狀電極、第二環狀電極、第三環狀電極和第四環狀電極組成，傳感片上通過的聲波信號在聲光晶體內傳播產生會聚效應，由于會聚效應，聲波強度在光波作用區被放大，因此可以用小光束入射光產生強衍射光，而0級光比入射光會弱很多，其聲波傳播間距很小，傳播時間很短，因此聲光調制速度很快，適合制作超快器件，可以極大的優化驅動效率，大幅改善器件的響應時間。

技術領域

本發明涉及到一種聲光調制器，特別涉及一種超快聲光調制器。

背景技術

在各種光學和激光系統中，聲光調制器(AOM)可用來實現對激光束的強度或頻率調制，常見于超快激光的調Q應用，或對光學放大器的種子源進行調制。

AOM器件的調制速度，受器件物理特性影響，與其它指標有較大的沖突，比如聲光調制器的衍射效率，通常要求接近100％，而這就要求入射光波與衍射光波在聲光晶體內有較長的重疊區(也稱光波作用區)，以增加光波作用距離，提高衍射效率，而這就間接導致聲波在作用區內的傳播距離和傳播時間較長，引起器件的開關速度變低。

AOM器件的調制速度，受器件物理特性影響，與其它指標有較大的沖突，比如聲光調制器的衍射效率，通常要求接近100％，而這就要求入射光波與衍射光波在聲光晶體內有較長的重疊區(也稱光波作用區)，以增加光波作用距離，提高衍射效率，而這就間接導致聲波在作用區內的傳播距離和傳播時間較長，引起器件的開關速度變低，

圖一示范了聲光衍射中的光波作用距離與聲波傳播間距的關系，聲光調制器150由聲光傳感片151和聲光晶體152鍵合組成，聲波信號110由傳感片151產生后，傳入并傳播于晶體152中，準直入射光 101經過光波作用區(圖示ABCD菱形區域)后，大部分光被聲波衍射改變方向形成輸出衍射光102，少量未被衍射的光103繼續沿原路傳播，由于光波入射角θ通常不能為0，聲波傳播間距和時間與光波作用距離成正比，因此聲光器件的響應時間與衍射效率很難同時優化，目前已知的方法，通常是通過增加對傳感片的射頻驅動功率，加大產生聲波信號幅度以實現響應速度和衍射效率的優化配置，此方法會增加聲光晶體的熱耗，對傳感片和鍵合層也會加大損傷風。

發明內容

本發明的目的在于提供一種超快聲光調制器，具有可以極大的優化驅動效率，大幅改善器件的響應時間的優點，以解決上述背景技術中提出的問題。

為實現上述目的，本發明提供如下技術方案：一種超快聲光調制器，包括傳感片與聲光晶體，傳感片與聲光晶體組成聲光調制器，傳感片由薄片聲光材料和表面電極組成，表面電極黏貼在薄片聲光材料上，表面電極的陰極位于傳感片與聲光晶體之間的鍵合層，表面電極的陽極位于由傳感片表面的第一環狀電極、第二環狀電極、第三環狀電極和第四環狀電極組成，第一環狀電極、第二環狀電極第三環狀電極和第四環狀電極的電極上連接的細微金線均連到同一電路節點，所述聲光晶體的內部設置光波作用區。

進一步地，傳感片上通過的聲波信號在聲光晶體內傳播產生聚效應，聲波信號經過光波作用區產生強衍射光和0級光203。

進一步地，傳感片的材料為LiNbO3制成，聲光晶體的材料由TeO2 或石英的一種制成。

進一步地，聲波信號位于聲光晶體產生的會聚點與光波作用區重合。

進一步地，傳感片還可以由兩片分離的同種傳感材料組成，兩片傳感片的下表面與聲光晶體鍵合。

與現有技術相比，本發明的有益效果是：