[发明专利]具有多个输出光束的声光偏光器

说明书

一种光学设备包含一声光介质及附接至该声光介质的多个压电换能器的一阵列。一驱动电路经耦合以将各别驱动信号施加至该等压电换能器，在该多个压电换能器中的每一者处，该等各别驱动信号至少包含处于不同各别第一及第二频率的第一及第二频率分量且针对该等第一及第二频率分量具有不同各别相位偏移。

技术领域

本发明一般而言是关于光学装置及系统，且特定而言是关于声光装置。

背景技术

声光装置使用音波来使光绕射。在此种类的一典型装置中，将一换能器(诸如一压电换能器)附接至一声光介质(通常一适合透明晶体或玻璃)。换能器由一电信号驱动以在一特定频率下振动，且因此在声光介质中形成音波。由于该等音波的声光介质的膨胀及压缩调变局部折射率且因此在介质内形成具有由驱动信号的频率判定的一周期的一光栅结构。入射于此光栅上的一光束将因此在其通过装置时绕射。

各种类型的声光装置是为此项技术中所已知。举例而言，声光偏光器使用入射光束的绕射来操纵输出光束的角度。输出光束的偏光角度取决于声光材料中的光栅结构的周期且可因此藉由适当地变化驱动信号频率而调整。

可利用一多频率驱动信号驱动声光偏光器以便将入射光束绕射成以不同各别角度的多个输出光束。举例而言，由Hecht在以引用的方式并入本文中的「MultifrequencyAcoustooptic Diffraction」(IEEE声学及超声学会刊(IEEE Transactions on Sonicsand Ultrasonics)，SU-24，第7页至第18页(1977))中及由Antonov等人在同样以引用的方式并入本文中的「Efficient Multiple-Beam Bragg Acoustooptic Diffraction withPhase Optimization of a Multifrequency Acoustic Wave」(技术物理学(TechnicalPhysics)，52:8，第1053页至第1060页(2007))中阐述此种类的多频率驱动的进一步细节。

亦已在专利文献中阐述具有多个输出光束的声光装置。举例而言，美国专利第5,890,789号阐述一种多光束发射装置，该多光束发射装置利用具有不同频率的复数个电信号进行驱动、使用一光学波导类型声光元件或诸如此类来将自一光源发射的一光束分裂成复数个光束。作为另一实例，美国专利申请公开案第2009/0073544号阐述一种用于光学分裂及单色相干电磁辐射的调变的装置，其中一声光元件将由一光束源产生的光束分裂成若干个部分光束。安置于声光元件的下游的一声光调变器被馈送分裂的部分光束且利用额外高频率电信号进行驱动。

作为又另一实例，美国专利第5,255,257号阐述一种电子电路，该电子电路据称允许一声光偏光器在高功率位准下用于多频率模式(每一频率之间具有一最小量的相互调变)中。藉由精确控制相对于一共同参考频率的每一单独频率的个别定相而达成多个单独信号频率之间的干扰的减小。亦控制每一频率的相对相位使得针对呈现给声光偏光器的经组合信号达成一低最大功率而无需降低多个信号频率的总体平均功率。

发明内容

本发明的实施例提供用于光学偏光的经改良装置及方法。

因此，根据本发明的一实施例提供一种光学设备，其包含一声光介质及附接至该声光介质的多个压电换能器之一阵列。一驱动电路经耦合以将各别驱动信号施加至该等压电换能器，在该多个压电换能器中的每一者处，该等各别驱动信号至少包含处于不同各别第一及第二频率的第一及第二频率分量且针对该等第一及第二频率分量具有不同各别相位偏移。

通常，在该等第一及第二频率下的该等各别相位偏移经选择使得处于该等第一及第二频率的声波以不同各别第一及第二波前角度传播穿过该声光介质。在一所揭示实施例中，该声光介质经组态以接收一输入辐射光束且将该输入光束分裂成处于由该等第一及第二频率判定的各别第一及第二光束角度的至少第一及第二输出光束，且其中该等第一及第二波前角度经选择以便满足在该等第一及第二光束角度下的各别布拉格(Bragg)条件。