海洋技术研究所声光技术研究近况

本文简介我们所近五年来声光技术研究的近况。内容包括:声光互作用理论研究;声光器件的制作工艺研究;声光器件的测试方法研究;部分声光器件及其应用研究。     

用于侦察告警的Bragg声光接收机

针对测频器件的缺陷,提出了利用声光器件对电磁波进行实时测频的设计方案。根据现代光学理论设计了声光频谱分析系统,研制出软硬件设备。通过试验和仿真,达到了对电磁频谱进行实时检测分析的目的。与其他测频器件相比,所设计的系统体积小、耗能少、稳定性好,传递速度快,且易于计算机控制。采用声光器件制成的Bragg声光接收机能够在复杂的电磁环境中同时快速检测出多束射频电磁波,在电子战中有很高的应用价值。     

声光调制器在激光腔倒空技术中的应用

本文介绍了以36°Y切铌酸锂为换能器,以熔石英为声光互作用介质,驱动频率为389。5MHz的声光调制器的设计;计算并选定了换能器的各镀层厚度,研制成了用于激光腔内的中心频率389.5MHz声光脉冲调制器;叙述了该器件在同步泵浦染料激光器腔倒空技术中的应用。实验表明,当驱动平均功率约0.2W时,用该器件所实现的激光腔倒空的倒空比约40％。     

教学用声光实验装置和激光针灸机研制成功

一、教学用声光实验装置正式投产 由国家海洋局海洋技术研究所研制的教学用YZY3-1 型声光调制器已有偿转让给辽宁阜新市测试仪器厂.1985年6月30日,在厂家召开了市级产品定型鉴定会,现已正式投产.该产品包括三部分:固体声光器件、可供研究液体介质的声光波及电驱动部分.与目前大学实验室通用仪器配套,可完成包括光通讯、声速测量等20个现代声光学实验、该产品并备有《声光原理及其实验》一书,该书共约15万字. 二、利用声光调制器的调制型激光针灸机     

二维多通道声光相互作用的理论与实验研究

研究二维多通道并行超声波与光波相互作用的机理,导并求解了二维多通道声光相互作用的耦合波方程.分析了二维多通道声光相互作用中各通道的主衍射和二维多通道声光互调制的线性和非线性效应.研制了二维多通道声光器件,测试了器件的各种特性,实验结果与理论分析相符.并且用二维多通道布拉格声光调制器实现了光学矩阵-矢量运算.     

超宽带红外声光可调滤光器的设计

根据声束可逆原理,通过在声光互作用介质上相向设置两个具有不同谐振频率的换能器的方法设计出了超宽带的声光滤光器。该器件的带宽是常规器件的两倍。同时,该设计采用了声谐振结构。它可以大幅度地降低驱动源的功率。对于工作在红外波段的声光器件,这一点具有十分重要的意义。     

声光器件的频率反馈双稳态

报道了利用声光器件和具有频率反馈功能的声光器件驱动电源所进行的频率反馈双稳态实验，并将实验结果与理论分析进行了比较，得出相符合的结果。     

集成光学声光可调谐光谱仪的特性分析

提出了一种以集成光学声光可调谐滤波器作为分光元件的新型光谱仪 ,并详细介绍了这种光谱仪的具体特性。通过对这种光谱仪的特征方程、点扩展函数以及色散本领的详细分析 ,指出该光谱仪的分辨本领与器件的声光作用长度成正比 ,也与它的级联级数的平方根成正比。因此增加器件的声光作用长度比增加它的级联级数能更有效地提高光谱分辨率。另外还指出 ,准共线声光耦合是抑制侧瓣、提高分辨本领的有效途径。测试表明 ,当声光相互作用长度L =2 5mm ,声波导和光波导的夹角θ=0 .4 2°时 ,在中心频率 174MHz附近可获得带宽 1.4 4nm ,一级侧瓣 - 13.2dB ,模式转换效率大于 99%的结果。     

声光器件特性分析及音频声光通信研究

分析了声光效应的基本原理及布拉格效应成立的条件,构建了声光器件特性测试实验装置。对声光器件中布拉格衍射的建立、声光调制的幅度特性及频率特性等基本特性进行了测量分析,对声光模拟信号传输的线性特性和音频频响关系进行了研究。     

空间积分声相关处理的研究

利用声光布拉格器件成功地设计并研制出了空间积分声光相关器,实现了对模拟雷达信号（占空比为５０％,重复频率１ＭＨｚ,载频为１４０ＭＨｚ）的空间积分声光相关检测。     

二氧化碲非同向声光可调谐滤波器的设计分析

在分析非同向声光可调谐滤波器器件设计理论的基础上，同时考虑声光晶体的双折射和旋光特征，分析和计算了二氧化碲声光可调谐滤波器的超声波极角θａ和入射光波极角θｉ之间的关系以及超声波频率ｆａ和光波波长λ０之间的调谐关系。     

空间积分声光相关处理的研究

利用声光布拉格器件成功地设计并研制出了空间积分声光相关器 ,实现了对模拟雷达信号 (占空比为 50 % ,重复频率 1MHz,载频为 140 MHz)的空间积分声光相关检测     

声光自适应信号处理技术在扩频通信中的应用

研究了声光滤波的工作原理,用布拉格器件作模拟抽头延迟线完成横向滤波。讨论了LMS自适应滤波的基本方法,给出了声光自适应LMS滤波的实现方法并用于扩频通信的窄带干扰抑制中。对扩频通信进行干扰抑制的滤波过程通常是一个自适应过程,采用声光自适应滤波技术,不仅能抑制窄带干扰,而且能提高系统的处理增益和分辨率。     

用He-Ne激光声光器件进行声光幅度调制和声光偏转实验

描述了用He－Ne激光声的声光器件进行的声光调制和声光偏转实验。调制曲线上有一个拐点，在拐点附近的一段曲线可看成直线，利用这段曲线进行调制可减少失真。     

采用声光技术的信号处理

介绍了一种采用高频宽带声光器件的模拟信号处理实验装置,该装置可产生微秒级固定载频和线性调频矩脉冲(串)输出.归纳和推导了处理器输出的数学表示.用直接和外差探测方式对矩形脉冲模拟信号作了空间积分和时间积分卷积(相关)运算,实验结果与计算值基本吻合.     

移相干涉术的新方法—声光变频移相法

提出了一种变频移相的方法，并用声光器件作为变频移相器件进行了移相干涉实验，这种方法可以完成压电陶瓷移相方法无法实现的一些移相干涉测量。     

集成光学声光频谱分析器的制作技术

本文给出了集成光学声光频谱分析器的基本结构与工作原理.给出了集成光学芯片上各种集成光学元件和导波声光调制器的制作技术,并给出了组装一体化样机的结构工艺要点.     

用光干涉法测量声光器件热效应

本文介绍用光干涉法测量声光器件热效应的方法和对PbMoO_4和ZF_6玻璃声光偏转器测试结果。同时介绍良好的声光偏转器散热装置。     

二维声光互作用理论及实验分析

本文在理论上推导了二维声光互作用的耦合波方程的普适形式,并借以对正常声光互作用下的喇曼-奈斯(Raman-Nath)型衍射进行了求解,所得结果与两个一维喇曼-奈斯型声光调制器组成的两维器件的实验结果进行比较,两者相符.     

AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率研究

基于AOTF的成像光谱仪是集图像、光谱及偏振信息为一体的新型探测仪器,由于声光晶体是其核心分光器件,它的性能将影响目标信息的获取能力。因此, 研究提高声光晶体衍射效率的方法是AOTF成像光谱仪研制的重点和关键。首先介绍了AOTF成像光谱仪的工作原理,基于耦合波理论推导了声光晶体衍射效率方程,然后对AOTF成像光谱仪声光晶体衍射效率的影响因素进行数值仿真分析,最后,用Tracepro软件对不同入射光进行了仿真计算。分析结果表明,当AOTF成像光谱仪工作波长范围在0.4 μm~0.9 μm时,为使衍射效率能达到最大值,各个影响因素的最优值是:换能器长度d为2.5 mm,光栅倾斜角φ选择在80°,入射光选择o光。