介紹聲光移頻器原理特性
聲光移頻器實際上是一個不加調制信號的聲光調制器,當超聲波在聲光介質內傳播時,可以把聲光介質看作是一個移動的超聲光柵。
聲光移頻器的工作原理
激光通過聲光介質被超聲光柵衍射時,其傳播方向和頻率都將發(fā)生變化。衍射光的頻率在原輸入激光頻率上疊加了一個超聲頻率,這就是聲光移頻。光頻的改變量等于外加射頻功率信號的頻率。輸出光取正一級衍射光時,輸出光的頻率為原激光頻率加電信號頻率,當輸出光取負一級衍射光時,輸出光的頻率為原激光頻率減電信號頻率。改變輸入電信號的頻率,就可以控制輸出光的移頻量。聲光移頻器因為在實際使用中要求輸出光的功率盡可能高,所以聲光移頻器一般工作在布拉格衍射模式,如圖所示
聲光移頻器的特性
聲光移頻器是利用聲光互作用來獲得光的移頻,聲光移頻器的主要特性參量有三個:一級衍射效率、移頻帶寬、移頻精度或頻率穩(wěn)定度。為了提高聲光移頻器輸出光的衍射效率和移頻帶寬,聲光器件必須工作在布拉格衍射模式;提高壓電換能器帶寬,采取超聲跟蹤以提高布拉格帶寬和解決帶寬阻抗匹配技術。聲光移頻器的移頻量和移頻精度主要由驅動電功率信號決定,聲光器件本身對頻率基本沒有影響,所以為保證聲光移頻器的移頻精度或頻率穩(wěn)定度,驅動源必須采用高穩(wěn)定度的晶體振蕩器或高穩(wěn)定性的功率信號源。
聲光器件由于受晶體材料尺寸限制,移頻量通常在幾十兆赫以上。在實際使用中,特別是在外差檢測系統(tǒng)中,有時要求激光的移頻量很小,往往只有幾兆赫甚至更低,使用單個聲光移頻器無法滿足,通常要用到兩個聲光移頻器分別對兩路光進行移頻,兩個聲光移頻器的工作頻率相差很小,這樣可以實現(xiàn)外差檢測的需要。
新特光電做代理的這款聲光頻移器是一種改變光束頻率的器件,分為固定頻移器和可變頻移器。
Gooch & Housego公司能夠提供波長范圍從244nm 至1550nm,射頻頻率范圍從20MHz 到350MHz 的各種頻移器。還可以為特定的應用定制直到600MHz的移頻器。
聲光移頻器的應用
聲光移頻器的移頻量和移頻精度主要由射頻功率信號決定,只要能保證射頻功率信號的穩(wěn)定度,移頻精度可以達到很高,受環(huán)境溫度的影響也很小,改變外加電信號可以很方便地任意控制移頻,使用非常方便,已廣泛應用于外差檢測、測速、光纖陀螺等領域。