[发明专利]一种保偏光纤声光移频装置

说明书

技术领域

本发明涉及声光移频技术领域，特别是涉及一种保偏光纤声光移频装置。

背景技术

光纤声光移频器由于插入损耗低、响应时间快、结构紧凑、无移动部件等众多优点，在激光偏转、激光移频信号处理、相干信号处理、外差信号处理等系统中有着广泛应用。

现有技术的光纤声光移频器多采用普通单模光纤进行输入输出，然而，一些系统在对移频光信号进行处理的时候，需要保证输入输出光的偏振一致性，以减少系统的处理量，提高系统的处理精度。

同时，用线偏振光进行光信号处理的系统，系统中会对经过移频处理的输出光再次进行起偏处理，普通单模光纤声光移频器输出光偏振态是不稳定的，受温度、外力等影响很大，因此输出光经过起偏处理后光强会随时变化，且输出光偏振消光比较差进而可能影响系统插入损耗和精度，无法满足系统的处理要求。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种保偏光纤声光移频装置，能够实现线偏振光移频输出，并且输出光偏振消光比较高，进而能够使得系统插入损耗较低、精度较高。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种保偏光纤声光移频装置，包括：第一保偏光纤、第一准直器、声光开关装置、第二准直器以及第二保偏光纤；第一保偏光纤连接第一准直器，第二准直器连接第二保偏光纤，第一准直器和第二准直器呈一定角度分别设置于声光开关装置两侧、并通过声光开关装置进行空间耦合；其中，外部光源发出的光线经起偏后输入至第一保偏光纤的慢轴、并经第一保偏光纤传输后由第一准直器输出，自第一准直器输出的光线以一定角度入射至声光开关装置发生布拉格衍射产生一级衍射光，一级衍射光由第二准直器接收，一级衍射光自第二准直器输入至第二保偏光纤的慢轴、并由第二保偏光纤输出至外部。

其中，保偏光纤声光移频装置包括偏振探测器，偏振探测器的输入端口连接第二保偏光纤的输出端口。

其中，声光开关装置包括驱动电源和声光器件；声光器件包括阻抗匹配网络、电声换能器以及声光晶体；其中，驱动电源输出射频功率信号经阻抗匹配网络后施加于电声换能器上，电声换能器将射频功率信号转换成超声波，超声波作用于声光晶体并在声光晶体上形成折射率光栅；第一准直器和第二准直器分别设置于声光晶体两侧、并通过声光晶体进行空间耦合。

其中，保偏光纤声光移频装置包括壳体，壳体内部设置有散热体；至少第一准直器、第二准直器以及声光晶体设置于壳体内部，并且，声光晶体与散热体热耦合。

其中，保偏光纤声光移频装置包括第一调节机构以及第二调节机构；第一调节机构和第二调节机构均设置于壳体内部，第一准直器设置于第一调节机构上，第二准直器设置于第二调节机构上；其中，第一调节机构用于调节第一准直器的输出角度，第二调节机构用于调节第二准直器的接收角度。

其中，第一调节机构和第二调节机构结构相同；第一调节机构包括调节块和五维调节架；其中，调节块为圆筒状，调节块外圈设有外螺纹，调节块中心设置有至少一个安装孔，通过螺钉贯穿安装孔将第一准直器固定于调节块上，并且，五维调节架一端固定于壳体、另一端设有内螺纹，通过外螺纹与内螺纹的螺接配合将调节块固定于五维调节架。

其中，一级衍射光的光斑到达第二准直器并由第二准直器接收；至少第二准直器与声光晶体相隔一定距离且满足如下关系：

其中，L为第二准直器与声光晶体之间的距离，d为光斑的半径，为一级衍射光与光线入射至声光晶体后沿原光路传播方向之间的分离角。

其中，第二准直器的接收角小于零级光与一级衍射光的分离角。

其中，光斑的半径d大于等于0.1mm，范围为0.5°-5°。

其中，第一保偏光纤和第二保偏光纤为单模光纤；外部光源为激光发生器。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，本发明保偏光纤声光移频装置，通过将连接第一保偏光纤的第一准直器和连接第二保偏光纤的第二准直器与声光开关装置光耦合，由第一准直器输出的线偏振光入射至声光开关装置产生一级衍射光，然后第二准直器接收一级衍射光，该一级衍射光由第二准直器输入至第二保偏光纤的慢轴并最终由第二保偏光纤输出，能够实现线偏振光移频输出，输出光偏振态不易受到温度、外力等因素影响，其发生变化较小，输出光偏振消光比较高，进而能够使得系统插入损耗较低、精度较高。

 

附图说明

图1是本发明保偏光纤声光移频装置第一实施方式的模块示意图；

图2是图1所示保偏光纤声光移频装置第一实施方式的硬件结构示意图；