[发明专利]一种超快声光调制器

说明书

本发明公开了一种超快声光调制器，包括传感片与声光晶体，传感片与声光晶体组成声光调制器，传感片由薄片声光材料和表面电极组成，表面电极黏贴在薄片声光材料上，表面电极的阴极位于传感片与声光晶体之间的键合层，表面电极的阳极位于传感片表面的第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极组成，传感片上通过的声波信号在声光晶体内传播产生会聚效应，由于会聚效应，声波强度在光波作用区被放大，因此可以用小光束入射光产生强衍射光，而0级光比入射光会弱很多，其声波传播间距很小，传播时间很短，因此声光调制速度很快，适合制作超快器件，可以极大的优化驱动效率，大幅改善器件的响应时间。

技术领域

本发明涉及到一种声光调制器，特别涉及一种超快声光调制器。

背景技术

在各种光学和激光系统中，声光调制器(AOM)可用来实现对激光束的强度或频率调制，常见于超快激光的调Q应用，或对光学放大器的种子源进行调制。

AOM器件的调制速度，受器件物理特性影响，与其它指标有较大的冲突，比如声光调制器的衍射效率，通常要求接近100％，而这就要求入射光波与衍射光波在声光晶体内有较长的重叠区(也称光波作用区)，以增加光波作用距离，提高衍射效率，而这就间接导致声波在作用区内的传播距离和传播时间较长，引起器件的开关速度变低。

AOM器件的调制速度，受器件物理特性影响，与其它指标有较大的冲突，比如声光调制器的衍射效率，通常要求接近100％，而这就要求入射光波与衍射光波在声光晶体内有较长的重叠区(也称光波作用区)，以增加光波作用距离，提高衍射效率，而这就间接导致声波在作用区内的传播距离和传播时间较长，引起器件的开关速度变低，

图一示范了声光衍射中的光波作用距离与声波传播间距的关系，声光调制器150由声光传感片151和声光晶体152键合组成，声波信号110由传感片151产生后，传入并传播于晶体152中，准直入射光 101经过光波作用区(图示ABCD菱形区域)后，大部分光被声波衍射改变方向形成输出衍射光102，少量未被衍射的光103继续沿原路传播，由于光波入射角θ通常不能为0，声波传播间距和时间与光波作用距离成正比，因此声光器件的响应时间与衍射效率很难同时优化，目前已知的方法，通常是通过增加对传感片的射频驱动功率，加大产生声波信号幅度以实现响应速度和衍射效率的优化配置，此方法会增加声光晶体的热耗，对传感片和键合层也会加大损伤风。

发明内容

本发明的目的在于提供一种超快声光调制器，具有可以极大的优化驱动效率，大幅改善器件的响应时间的优点，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种超快声光调制器，包括传感片与声光晶体，传感片与声光晶体组成声光调制器，传感片由薄片声光材料和表面电极组成，表面电极黏贴在薄片声光材料上，表面电极的阴极位于传感片与声光晶体之间的键合层，表面电极的阳极位于由传感片表面的第一环状电极、第二环状电极、第三环状电极和第四环状电极组成，第一环状电极、第二环状电极第三环状电极和第四环状电极的电极上连接的细微金线均连到同一电路节点，所述声光晶体的内部设置光波作用区。

进一步地，传感片上通过的声波信号在声光晶体内传播产生聚效应，声波信号经过光波作用区产生强衍射光和0级光203。

进一步地，传感片的材料为LiNbO3制成，声光晶体的材料由TeO2 或石英的一种制成。

进一步地，声波信号位于声光晶体产生的会聚点与光波作用区重合。

进一步地，传感片还可以由两片分离的同种传感材料组成，两片传感片的下表面与声光晶体键合。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：