[发明专利]一种声光开关装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种声光开关装置。 

背景技术

图1所示为现有技术声光开关装置的结构示意图。现有声光开关装置包括驱动电源1、电声换能器2、声光介质3以及平面反射镜4。

驱动电源1输出的射频功率信号经过一系列处理后，输入至电声换能器2，由电声换能器2将射频功率信号转换成超声波，最终超声波施加于声光介质3中形成折射率光栅31，光线以一定角度入射至该折射率光栅时31，分别形成1级衍射光和0级光，该1级衍射光直接输出，该0级光达到平面反射镜4，经平面反射镜4反射后输出，最终1级衍射光和0级光从垂直方向耦合输出。

采用上述方案的声光开关装置，体积一般较大，整体不够紧凑，不利于系统集成。

发明内容

本发明主要解决的技术问题是提供一种声光开关装置，能够实现1级衍射光和0级光的同向输出，能够使装置结构紧凑，便于系统集成。

为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：提供一种声光开关装置，包括：驱动电源、声光器件以及至少一个平行棱镜；声光器件包括阻抗匹配网络、电声换能器以及声光介质；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，超声波作用于声光介质并在声光介质上形成折射率光栅；平行棱镜位于声光介质一侧，并与声光介质相隔一定距离设置；并且，外部光源产生的光线以一定角度入射至折射率光栅形成1级衍射光和0级光，1级衍射光和0级光分别到达平行棱镜的不同位置，最终1级衍射光从平行棱镜的第一端口输出，0级光从平行棱镜的第二端口输出，其中，第一端口和第二端口相互间隔并位于平行棱镜的同侧。

其中，1级衍射光到达平行棱镜的第一位置并形成第一光斑，0级光到达平行棱镜的第二位置并形成第二光斑，第一光斑和第二光斑半径相同；其中，平行棱镜与声光介质相隔一定距离满足如下关系：

其中，L为平行棱镜与声光介质之间的距离，d为第一光斑的半径，为0级光与1级衍射光的分离角。

其中，满足如下关系：

其中，为入射至折射率光栅的光线的波长，为超声波的频率，为超声波的速度。

其中，第一光斑的半径d大于等于0.1mm，范围为0.5°-5°。

其中，平行棱镜包括依次衔接并形成框形的入射面、出射面、第一反射面和第二反射面；1级衍射光到达入射面后光路不变直接从出射面的第一端口射出，0级光到达入射面后到达平行棱镜的第一反射面，0级光经第一反射面的全反射后到达第二反射面，并经第二反射面全反射后最终从出射面的第二端口射出。

其中，入射面和出射面平行，第一反射面和第二反射面平行，并且至少在平行棱镜的入射面和出射面上镀制有光学增透膜。

其中，平行棱镜的入射面与第一反射面成45°夹角。

其中，平行棱镜的高度范围为5-30毫米。

其中，外部光源为激光发生器，激光发生器产生激光。

其中，声光开关装置包括另一平行棱镜；另一平行棱镜设置于声光介质另一侧并与声光介质间隔一定距离。

本发明的有益效果是：区别于现有技术的情况，通过在声光介质上形成有折射率光栅的一面设置平行棱镜，光线入射至折射率光栅形成1级衍射光和0级光，该1级衍射光和0级光到达平行棱镜后，经过该平行棱镜的光学作用后，均从该平行棱镜的同侧输出，能够实现1级衍射光和0级光的同向耦合输出，能够实现1×2声光开关的功能，并且能够使声光装置结构更紧凑，便于系统集成。

 

附图说明

图1是现有声光开关装置的结构示意图；

图2是本发明声光开关装置第一实施方式的结构示意图；

图3是本发明声光开关装置第二实施方式的结构示意图。

 

具体实施方式

下面结合附图和实施方式对本发明进行详细说明。

结合图2和图3，图2是本发明声光开关装置第一实施方式的结构示意图，图3是图2所示0级光在平行棱镜中的光路示意图。本发明声光开关装置实施方式包括：驱动电源11、声光器件以及至少一个平行棱镜15，其中，平行棱镜15可以解释为平行四边形棱镜。本发明实施方式以平行棱镜15数目为1个进行举例说明。

其中，声光器件包括阻抗匹配网络12、电声换能器13以及声光介质14。