[实用新型]一种基于声光调制的8程移频器

摘要

本实用新型公开了一种基于声光调制的8程移频器，涉及激光声光移频技术领域。本实用新型包括单模保偏光纤、激光准直器、反射镜、外直角反射镜、二分之一波片、偏振分光棱镜、法拉第旋光器、凸透镜、四分之一波片、声光调制器和射频驱动源；通过上述器件的有机整合，可实现激光多次往返于声光调制器并发生衍射，从而实现8程激光频率移动。本实用新型实现了当前基于声光调制移频技术，在移频范围、衍射效率、出射最大功率、衍射隔离度等技术参数上，单个声光调制器可达到的最优综合性能。在成本远低于同等移频范围声光调制器件的情况下，本实用新型综合性能远远优于其它产品，将大幅提高未来GHz量级高频声光调制技术的应用前景。

主权项

1.一种基于声光调制的8程移频器，其特征在于：包括单模保偏光纤(1)、激光准直器(2)、第1偏振分光棱镜(3‑1)、第2偏振分光棱镜(3‑2)、法拉第旋光器(4)、二分之一波片(5)、第1凸透镜(6‑1)、第2凸透镜(6‑2)、第3凸透镜(6‑3)、声光调制器(7)、射频驱动源(8)、外直角反射镜(9)、四分之一波片(10)、第1反射镜(11‑1)和第2反射镜(11‑2)；其位置关系是：激光经过单模保偏光纤(1)，由激光准直器(2)准直后射出平行光并垂直射向第1偏振分光棱镜(3‑1)；第1偏振分光棱镜(3‑1)右侧依次是法拉第旋光器(4)、二分之一波片(5)、第2偏振分光棱镜(3‑2)、第2反射镜(11‑2)、第1凸透镜(6‑1)、第1反射镜(11‑1)、四分之一波片(10)、第2凸透镜(6‑2)、声光调制器(7)、射频驱动源(8)、第3凸透镜(6‑3)、外直角反射镜(9)；其中第2反射镜(11‑2)位于第2偏振分光棱镜(3‑2)反射面输出端，并平行于第2偏振分光棱镜(3‑2)，第1凸透镜(6‑1)的焦距f1，第2凸透镜(6‑2)的焦距为f2，第3凸透镜(6‑3)焦距为f3，其中第1凸透镜(6‑1)与第2凸透镜(6‑2)相距f1+f2，第2凸透镜(6‑2)与第3凸透镜(6‑3)相距f2+f3，声光调制器(7)位于第2凸透镜(6‑2)右侧焦距处，同时也位于第3凸透镜(6‑3)左侧焦距处；外直角反射镜(9)位于第3凸透镜(6‑3)右侧焦距处；第1反射镜(11‑1)位于第1凸透镜(6‑1)右侧焦距处，同时也位于第2凸透镜(6‑2)左侧焦距处；其连接关系是：激光经过单模保偏光纤(1)，由激光准直器(2)准直后射出平行光并垂直射向第1偏振分光棱镜(3‑1)，此时激光偏振为偏振分光棱镜反射偏振S偏振，反射光垂直于入射光向右侧射出；反射光射向法拉第旋光器(4)左侧通光孔，并从右侧通光孔射出，射向并透过二分之一波片(5)，激光偏振此时调整为偏振分光棱镜透过偏振P偏振，射向第2偏振分光棱镜(3‑2)；激光透过第2偏振分光棱镜(3‑2)射向由第1凸透镜(6‑1)和第2凸透镜(6‑2)组成的望远镜组，并以平行光出射，射向声光调制器(7)，发生+1级或‑1级衍射，衍射角为1倍布拉格衍射角，偏振为P偏振，射向并透过第3凸透镜(6‑3)，此时激光为聚焦光；透射光射向外直角反射镜(9)，被两次反射后，反射光与入射光错开一定距离，并沿着与入射光平行的方向返回，反射光再次经过第3凸透镜(6‑3)并透过第3凸透镜(6‑3)，由于外直角反射镜(9)位于第3凸透镜(6‑3)一倍焦距处，因此再次透过第3凸透镜(6‑3)的光束再次成为平行光，但传播方向被会聚到第3凸透镜(6‑3)左侧焦点，即声光调制器(7)的中心位置，并再发生+1级或‑1级衍射，衍射光射向并透过第2凸透镜(6‑2)；激光透过第2凸透镜(6‑2)后射向并透过四分之一波片(10)，射向第1反射镜(11‑1)后反射并原路返回，再次透过四分之一波片(10)，此时激光偏振调整为S偏振，射向并透过第2凸透镜(6‑2)，透射光射向声光调制器(7)，第3次发生+1级或‑1级衍射；衍射光透过第3凸透镜(6‑3)，经外直角反射镜(9)反射，返回并透过第3凸透镜(6‑3)、声光调制器(7)，发生第4次1级衍射，此时激光与第一次衍射前的激光重合，但其偏振为S偏振；第4次衍射后衍射光透过第2凸透镜(6‑2)、第1凸透镜(6‑1)，射向第2偏振分光棱镜(3‑2)，此时激光偏振为S偏振，因此，激光被第2偏振分光棱镜(3‑2)反射并射向第2反射镜(11‑2)，激光经过第2反射镜(11‑2)反射后重复第3、4、5、6步骤并依次发生第5、6、7、8次衍射；第8次衍射后，衍射光与入射光重合，偏振为P偏振的平行光，因此第8次衍射光透过第2凸透镜(6‑2)、第1凸透镜(6‑1)、第2偏振分光棱镜(3‑2)、二分之一波片(5)、法拉第旋光器(4)，激光从法拉第旋光器(4)左侧通光孔射出后偏振为P偏振，射向第1偏振分光棱镜(3‑1)并透过出射，实现与入射激光的空间分离。