具有多个输出光束的声光偏光器制造技术

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。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】具有多个输出光束的声光偏光器
本专利技术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。
技术介绍
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「MultifrequencyAcoustoopticDiffraction」(IEEE声学及超声学会刊(IEEETransactionsonSonicsandUltrasonics)，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「EfficientMultiple-BeamBraggAcoustoopticDiffractionwithPhaseOptimizationofaMultifrequencyAcousticWave」(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。
技术实现思路
本专利技术的实施例提供用于光学偏光的经改良装置及方法。因此，根据本专利技术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。在某些实施例中，由该驱动电路施加的该等驱动信号进一步包含处于一第三频率、具有不同于该等第一及第二频率分量的一相位偏移的至少一第三频率分量。该至少第一、第二及第三频率可界定一哥伦布(Golomb)尺。在一所揭示实施例中，由该驱动电路施加的该等驱动信号进一步包含一或多个谐波频率分量，该一或多个谐波频率分量具有经选择以便消除在该声光介质中由于该等第一及第二频率分量中的至少一者而在该等第一及第二频率中的至少一者之一倍数下产生的谐波的各别振幅及相位。在某些实施例中，该设备包含一辐射源，该辐射源经组态以引导一输入辐射光束入射于该声光介质上的，其中该声光介质经组态以将该输入光束分裂成处于由该至少第一及第二频率分量的该等各别频率判定的各别光束角度的多个输出光束。该等驱动信号的该至少第一及第二频率分量具有经选择使得该多个输出光束具有相等各别强度的不同各别振幅。根据本专利技术的一实施例亦提供一种光学设备，其包含经组态以接收一输入辐射光束的一声光介质及附接至该声光介质的至少一个压电换能器。一驱动电路经藕合以将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包含具有各别频率的至少三个频率分量，该等各别频率界定一哥伦布尺且经选择以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该等各别频率判定的各别光束角度的多个输出光束。由该驱动电路施加的该驱动信号可进一步包含一或多个谐波频率分量，该一或多个谐波频率分量具有经选择以便消除在该声光介质中在该至少三个频率分量的该等各别频率中的至少一者之一倍数下产生的谐波的各别振幅及相位。另外或另一选择是，该驱动信号的该至少三个频率分量具有经选择使得该多个输出光束具有相等各别强度的不同各别振幅。根据本专利技术的一实施例另外提供一种光学设备，其包含经组态以接收一输入辐射光束的一声光介质及附接至该声光介质的至少一个压电换能器。一驱动电路经耦合以将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包含多个频率分量，该多个频率分量至少包含：处于各别第一及第二基本频率的第一及第二基本分量，该等各别第一及第二基本频率经选择以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该等第一及第二基本频率判定的各别光束角度的第一及第二输出光束；及一或多个谐波频率分量，其具有经选择以便消除该声光介质中的处于该等基本频率的各别倍数的谐波的各别振幅及相位。根据本专利技术的一实施例进一步提供一种光学方法，其包含引导一输入辐射光束入射于一声光介质上，多个压电换能器之一阵列附接至该声光介质。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，以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该等各别第一及第二频率判定的各别光束角度的至少第一及第二输出光束。根据本专利技术的一实施例此外提供一种光学方法，其包含引导一输入辐射光束入射于一声光介质上，至少一个压电换能器附接至该声光介质。将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包含具有各别频率的至少三个频率分量，该等各别频率界定一哥伦布尺且经选择以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该等各别频率判定的各别光束角度的多个输出光束。根据本专利技术的一实施例此外提供一种光学方法，其包含引导一输入辐射光束入射于一声光介质上，至少一个压电换能器附接至该声光介质。将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包含多个频率分量，该多个频率分量至少包含：处于各别第一及第二基本频率的第一及第二基本分量，本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学设备，其包括：一声光介质；多个压电换能器之一阵列，其附接至该声光介质；及一驱动电路，其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括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。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2014.11.12 US 62/078,4501.一种光学设备，其包括：一声光介质；多个压电换能器之一阵列，其附接至该声光介质；及一驱动电路，其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括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。2.根据权利要求1所述的设备，其中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。3.根据权利要求2所述的设备，其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条件。4.根据权利要求1所述的设备，其中由该驱动电路施加的该等驱动信号进一步包括处于一第三频率、具有不同于该等第一及第二频率分量之一相位偏移的至少一第三频率分量。5.根据权利要求4所述的设备，其中该至少第一、第二及第三频率界定一哥伦布尺。6.根据权利要求1所述的设备，其中由该驱动电路施加的该等驱动信号进一步包括一或多个谐波频率分量，该一或多个谐波频率分量具有经选择以便消除在该声光介质中由于该等第一及第二频率分量中的至少一者而在该等第一及第二频率中的至少一者之一倍数下产生的谐波的各别振幅及相位。7.根据权利要求1所述的设备，且其包括一辐射源，该辐射源经组态以引导一输入辐射光束入射于该声光介质上，其中该声光介质经组态以将该输入光束分裂成处于由该至少第一及第二频率分量的该等各别频率判定的各别光束角度的多个输出光束。8.根据权利要求7所述的设备，其中该等驱动信号的该至少第一及第二频率分量具有经选择使得该多个输出光束具有相等各别强度的不同各别振幅。9.一种光学设备，其包括：一声光介质，其经组态以接收一输入辐射光束；至少一个压电换能器，其附接至该声光介质；及一驱动电路，其经耦合以将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包括具有各别频率的至少三个频率分量，该等各别频率界定一哥伦布尺且经选择以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该等各别频率判定的各别光束角度的多个输出光束。10.根据权利要求9所述的设备，其中由该驱动电路施加的该驱动信号进一步包括一或多个谐波频率分量，该一或多个谐波频率分量具有经选择以便消除在该声光介质中在该至少三个频率分量的该等各别频率中的至少一者之一倍数下产生的谐波的各别振幅及相位。11.根据权利要求9所述的设备，其中该驱动信号的该至少三个频率分量具有经选择使得该多个输出光束具有相等各别强度的不同各别振幅。12.一种光学设备，其包括：一声光介质，其经组态以接收一输入辐射光束；至少一个压电换能器，其附接至该声光介质；及一驱动电路，其经耦合以将一驱动信号施加至该至少一个压电换能器，该驱动信号包括多个频率分量，该多个频率分量至少包括：处于各别第一及第二基本频率的第一及第二基本分量，该等各别第一及第二基本频率经选择以便致使该声光介质将该输入光束分裂成处于由该...

【专利技术属性】
技术研发人员：伊泰·佩雷德，兹维·科特勒，罗纳德·卡明斯基，
申请(专利权)人：奥宝科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：以色列,IL