動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇方法及裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及一種動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇方法及裝置，屬于激光測量技術及激光頻率調(diào)制技術領域。
【背景技術】
[0002]通過聲光調(diào)制器對激光波長進行頻率調(diào)制的技術廣泛應用于精密測量及國民經(jīng)濟建設之中，在工業(yè)產(chǎn)品研發(fā)和測試中具有普遍性技術應用。隨著技術進步，聲光調(diào)制技術不局限于固定頻率光頻調(diào)制，逐漸向變頻率調(diào)制發(fā)展，這種具有動態(tài)光波頻率聲光調(diào)制技術對提升測量技術能力及新產(chǎn)品的研制將會發(fā)揮重要的作用。聲光調(diào)制器在光學測量及光頻控制的使用中，由于其自身最優(yōu)布拉格衍射角的限制，導致其所選衍射級次輸出調(diào)頻光傳播方向隨著頻率變換而發(fā)生改變，限制了實際光學系統(tǒng)中使用，特別是其調(diào)整頻率高速變化時無法通過結構位移的伺服控制保證輸出光的方向性可控，不能滿足目前動態(tài)光頻調(diào)制的使用要求。因此針對高速動態(tài)光頻調(diào)制的聲光調(diào)制級次的選擇與輸出方向控制在精密測量中具有重要的現(xiàn)實意義，其相關的解決方法及裝置在該相應技術研宄領域具有重要意義。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有光學系統(tǒng)中由于動態(tài)聲光調(diào)制光頻衍射級次帶來的光學輸出方向變化的問題，提出一種動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇方法及裝置。本發(fā)明方法和裝置具有較高的光學方向性，能夠適應性高速調(diào)制頻率輸出光線方向可控的目的。
[0004]本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的。
[0005]本發(fā)明的一種動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置，用于有目的地選取聲光調(diào)制光頻指定衍射級次，同時就選定的衍射級次約束其光學輸出的方向；其特征在于:其包括:光源輸入模塊(I)、聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)、控制及驅(qū)動模塊(3)和光源輸出模塊(4)。
[0006]光源輸入模塊(I)的作用是將平行光導入光纖并準直后，按照預設角度輸出到聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)。
[0007]聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的作用是:接收光源輸入模塊(I)發(fā)送來的準直光，根據(jù)控制及驅(qū)動模塊(3)提供的聲光調(diào)制光頻信號，將聲光調(diào)制光頻加載到接收光源輸入模塊(I)發(fā)送來的準直光上，然后將經(jīng)過聲光調(diào)制光頻加載的準直光縮束到直徑2_到5_后，將出射光輸出到光源輸出模塊(4)。
[0008]控制及驅(qū)動模塊(3)的作用是給聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)提供聲光調(diào)制光頻信號。所述聲光調(diào)制光頻信號的聲光調(diào)制光頻可變。
[0009]光源輸出模塊(4)的作用是將聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的出射光導入到光纖進行輸出。
[0010]各t旲塊的連接關系為:
[0011]光源輸入模塊(I)的輸出端與聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的輸入端連接；控制及驅(qū)動模塊(3)輸出端與聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的輸入端連接；聲光調(diào)整光頻選擇模塊
(2)的輸出端光源輸出模塊(4)的輸入端連接。
[0012]所述光源輸入模塊(I)包括:激光光源(14)、第一光纖親合器(5)、輸入單模光纖
(6)、第一光纖準直器(7)。激光光源(14)產(chǎn)生激光，并通過第一光纖耦合器(5)導入到輸入單模光纖￠)，然后輸出到第一光纖準直器(7)，第一光纖準直器(7)將入射光進行準直后輸出到聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)。
[0013]所述聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)包括:聲光調(diào)制器(8)、級次選擇透鏡(9)和光束縮束器(10)。光源輸入模塊(I)的出射光線輸入到聲光調(diào)制器(8)，同時聲光調(diào)制器(8)接收控制及驅(qū)動模塊(3)發(fā)送來的聲光調(diào)制光頻信號；聲光調(diào)制器(8)將聲光調(diào)制光頻加載到入射光上，聲光調(diào)制器(8)的出射光輸出到級次選擇透鏡(9);級次選擇透鏡(9)根據(jù)預先設定的布拉格衍射光的級次，收集聲光調(diào)制器(8)的出射光；級次選擇透鏡(9)的出射光輸出到光束縮束器(10);光束縮束器(10)將入射光縮束到直徑2_到5_后，其出射光輸出到光源輸出模塊(4)。
[0014]所述光源輸出模塊⑷包括:第二光纖親合器(11)、輸出單模光纖(12)和第二光纖準直器(13)。第二光纖耦合器(11)將聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的出射光導入到輸出單模光纖(12)，輸出單模光纖(12)的輸出端與第二光纖準直器(13)連接，第二光纖準直器
(13)將輸出單模光纖(12)的輸出光準直后輸出。
[0015]所述動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇方法的操作步驟為:
[0016]第I步:根據(jù)所述動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置輸出光的頻率要求，設定聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的聲光調(diào)制光頻及布拉格衍射光的級次。
[0017]第2步:根據(jù)第I步中所述聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的聲光調(diào)制光頻及布拉格衍射光的級次，確定聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)入射光的入射角度。
[0018]第3步:控制及驅(qū)動模塊(3)根據(jù)第I步中所述聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的聲光調(diào)制光頻向聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)提供聲光調(diào)制光頻信號。
[0019]第4步:光源輸入模塊(I)的出射光輸出到聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)，聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)根據(jù)控制及驅(qū)動模塊(3)提供的聲光調(diào)制光頻信號，將聲光調(diào)制光頻加載到聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的入射光上，并將經(jīng)過聲光調(diào)制光頻加載的光縮束到直徑2mm到5mm后，將出射光輸出到光源輸出模塊(4)。
[0020]第5步:光源輸出模塊(4)將聲光調(diào)整光頻選擇模塊(2)的出射光導入到光纖進行輸出。
[0021]經(jīng)過上述步驟的操作，即可完成對激光光源(14)的動態(tài)調(diào)制光頻的級次選擇。
[0022]有益效果
[0023]本發(fā)明提出的動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇方法及裝置與已有技術相比較，具有如下優(yōu)點:
[0024]①光學結構簡單，易于實現(xiàn)，避免了為實現(xiàn)高速調(diào)制頻率變化的復雜位移機構及伺服控制系統(tǒng)。
[0025]②能夠較好地解決所選高速動態(tài)聲光調(diào)制光頻的可控制輸出，具有較高的光學方向性，為提高了動態(tài)光頻調(diào)制技術的應用提供了解決方案。
【附圖說明】
[0026]圖1為本發(fā)明【具體實施方式】中動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置的結構框圖；
[0027]圖2為本發(fā)明【具體實施方式】中動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置的詳細結構示意圖。
[0028]其中，1-光源輸入模塊、2-聲光調(diào)制光頻選擇模塊、3-控制及驅(qū)動模塊、4-光源輸出模塊、5_第一光纖親合器、6-輸入單模光纖、7-光纖準直器、8-聲光調(diào)制器、9-級次選擇透鏡、I O-光束約束器、11-第二光纖耦合器、12-輸出單模光纖、13-第二光纖準直器、14-激光光源。
【具體實施方式】
[0029]下面結合附圖和實施例對本發(fā)明做進一步說明。
[0030]本實施例中的動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置，其結構框圖如圖1所示，包括:光源輸入模塊1、聲光調(diào)整光頻選擇模塊2、控制及驅(qū)動模塊3和光源輸出模塊4。
[0031]光源輸入模塊I的作用是將平行光導入光纖并準直后，按照預設角度輸出到聲光調(diào)整光頻選擇模塊2。
[0032]聲光調(diào)整光頻選擇模塊2的作用是:接收光源輸入模塊I發(fā)送來的準直光，根據(jù)控制及驅(qū)動模塊3提供的聲光調(diào)制光頻信號，將聲光調(diào)制光頻加載到接收光源輸入模塊I發(fā)送來的準直光上，然后將經(jīng)過聲光調(diào)制光頻加載的準直光縮束到直徑5_后，將出射光輸出到光源輸出模塊4。
[0033]控制及驅(qū)動模塊3的作用是給聲光調(diào)整光頻選擇模塊2提供聲光調(diào)制光頻信號。所述聲光調(diào)制光頻信號的聲光調(diào)制光頻可變。
[0034]光源輸出模塊4的作用是將聲光調(diào)整光頻選擇模塊2的出射光導入到光纖進行輸出。
[0035]各模塊的連接關系為:
[0036]光源輸入模塊I的輸出端與聲光調(diào)整光頻選擇模塊2的輸入端連接；控制及驅(qū)動模塊3輸出端與聲光調(diào)整光頻選擇模塊2的輸入端連接；聲光調(diào)整光頻選擇模塊2的輸出端光源輸出模塊4的輸入端連接。
[0037]本實施例中的動態(tài)聲光調(diào)制光頻級次選擇裝置的詳細結構示意圖如