[发明专利]一种低损耗低功耗紧凑型外差声光调制模块

说明书

本发明公开了一种低损耗低功耗紧凑型外差声光调制模块，第一光纤声光调制器输出的0级光作为入射光接第二光纤声光调制器的1级衍射光出光位置；第一光纤声光调制器输出的1级衍射光作为入射光接第二光纤声光调制器的0级光出光位置；第二光纤声光调制器的入射光位置作为出射光位置输出出射光；两级光纤声光调制器采用同一驱动电路且射频信号交替工作。本发明驱动电路采用外部时钟输入、同源双路、双路延时可调以及时序控制的方案。本发明没有光纤耦合器，通过控制两路AOM相对于触发信号的衍射来调节脉冲之间的相对延时，控制两个AOM开启时间得到两个频率不同的脉冲信号，具有功耗低、损耗小、延时任意可调等优点。

技术领域

本发明涉及水听器，具体涉及一种光纤水听器中外差声光调制模块，属于潜航器、岸基光纤水听器光技术领域。

背景技术

潜航器以光纤水听器作为信息传输和传感的媒介，对水声信息进行探测和分析，外差声光调制模块作为光电预处理机的一个重要部件，一方面用于调制生成符合水听器探头使用的光脉冲；另一方面对发射激光实现声光移频，产生合适的频率，实现外差干涉。图1是现有外差声光调制模块在光电预处理机系统中的功能框图。

光源产生激光经过光纤声光调制器（FAOM）调制产生一个光脉冲，这个光脉冲经一个1×2光纤耦合器分成两路，一路接光纤声光移频器1（FAOFS₁）产生f₁移频，另一路接光纤声光移频器2（FAOFS₂）产生f₂移频，f₂移频光脉冲经过光纤环的延时，由耦合器将两个移频信号合成一个脉冲对，脉冲对发射至光纤水听器，光电预处理机利用外差法解算获取光纤水听器感知的水声信息。FAOM工作在调制状态，整体功耗2W，插入损耗典型值3dB。FAOFS₁和FAOFS₂工作在等幅状态，整体功耗10W，为保证输出两个光脉冲幅度基本一致，FAOFS₁和FAOFS₂选用插入损耗相接近的两个器件，单个器件插入损耗典型值3dB，耦合器1和耦合器2选用3dB耦合器，自身插入损耗典型值为0.5dB。整个外差声光调制模块功耗典型值为12W，插入损耗典型值为10dB。现有外差声光调制模块整体功耗过高，为了使整个模块能够长时间的稳定工作，为模块设计散热结构成为了一个必要的设计，无形当中增加了模块的安装空间，整体功耗过高成为现有外差声光调制模块面向湿端应用的限制因素之一。现有外差声光调制模块的插入损耗过大，使得光电预处理机发射端不得不增加EDFA器件，EDFA器件的增加使得系统反射光信噪比劣化，限制了光电预处理机发射的传输，在一定程度抑制了光纤水听器探测系统的远距离传输。现有外差声光模块两路脉冲延时通过延时光纤控制，延时光纤一般几十米长，容易受外界低频振动的影响，而且需要光纤熔接涂覆，工序较复杂，体积较大。

发明内容

针对现有外差声光调制模块功耗高、插入损耗大、延时可调精度低、工序复杂、体积大、易受外界影响的不足，本发明的目的是提供一种低损耗低功耗紧凑型外差声光调制模块，本发明没有光纤耦合器，通过控制两路AOM相对于触发信号的衍射来调节脉冲之间的相对延时，控制两个AOM开启时间得到两个频率不同的脉冲信号，具有功耗低、损耗小、延时任意可调等优点。

为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种低损耗低功耗紧凑型外差声光调制模块，包括激光器、两级1×2光纤声光调制器和驱动器，激光器输出的连续光作为入射光接第一1×2光纤声光调制器，第一1×2光纤声光调制器输出0级光和1级衍射光，第二1×2光纤声光调制器的0级光和1级衍射光出光位置分别作为第二1×2光纤声光调制器的两路输入与第一1×2光纤声光调制器的输出相接，其中第一1×2光纤声光调制器输出的0级光作为入射光接第二1×2光纤声光调制器的1级衍射光出光位置；第一1×2光纤声光调制器输出的1级衍射光作为入射光接第二1×2光纤声光调制器的0级光出光位置；第二1×2光纤声光调制器的入射光位置作为出射光位置输出出射光；