【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及光电子，具体涉及一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构及其控制方法。
技术介绍
1、声光调制器（aom）可以对激光进行移频，当外加超高频振荡时，激光通过该声光介质时发生一系列移频，移频光会产生与所加频率相同的移频量和相应的方向改变，声光调制器的带宽（一般取3db带宽）指的是输出光功率在下降50%之前所能实现的最大频移量。
2、声光调制器的移频特性被广泛用于激光雷达，调频连续波产生，分布式光纤传感等传感领域中，通过调制光频率与本征光拍频实现频率与距离的映射，其空间分辨率与调制带宽成反比，器件的带宽越大则可以有效提升系统的探测精度，是提升系统性能的关键器件。
3、目前在光纤系统中采用单个光纤声光调制器进行移频，如附图1所示，通过光纤准直头输入的激光经过声光调制器后，在中频处将移频光重新耦合到输出光纤中。其带宽除受到自身结构影响之外，由于移频光与入射光之间会存在一个偏角，角度大小与频率成正比，当频率变化较大时，移频光方向改变较大难以耦合进光纤中，极大的限制了光纤声光调制器的带宽，目前能实现的最高水平也只有80mhz。
技术实现思路
1、针对现有技术存在的上述不足，本专利技术要解决的技术问题是：如何提供一种能极大的提高光纤声光调制器的带宽，提升系统性能的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构及其控制方法。
2、为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：
3、一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，包括第一声光调制器、第二声光
4、优选的，还包括偏振分束棱镜和四分之一波片，所述偏振分束棱镜位于所述第一声光调制器的输入光路上，所述偏振分束棱镜将水平偏振态的准直光透射输出到所述第一声光调制器，所述四分之一波片位于所述第二声光调制器和所述反射片之间，所述四分之一波片将所述第二声光调制器输出的移频光进行相位延迟90°形成垂直偏振光后输出，所述反射镜将所述四分之一波片输出的垂直偏振光进行全反射后再次经所述四分之一波片输入到所述第二声光调制器。
5、优选的，还包括底板、输入光纤准直镜和输出光纤准直镜，所述输入光纤准直镜、偏振分束棱镜、第一声光调制器、第二声光调制器、四分之一波片、反射镜和输出光纤准直镜均设置在所述底板上；所述输入光纤准直镜用于将输入的偏振光整形成准直光后输出，所述偏振分束棱镜位于所述输入光纤准直镜的输出光路上，所述输出光纤准直镜位于所述偏振分束棱镜的反射输出光路上，所述输出光纤准直镜将所述偏振分束棱镜反射的垂直偏振态的光进行整形后输出。
6、优选的，所述第一声光调制器和所述第二声光调制器的移频光方向相同，且当所述第一声光调制器作正移频时，所述第二声光调制器作负移频，当第一声光调制器作负移频时，第二声光调制器作正移频。
7、一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，采用上述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，将入射光依次经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器进行移频，经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器移频后的不同频率的光互相平行输出，经所述第二声光调制器输出的移频光通过反射镜进行全反射并经原路再依次通过所述第二声光调制器和所述第一声光调制器进行移频后输出。
8、优选的，对所述第一声光调制器施加的控制驱动频率和对所述第二声光调制器施加的驱动频率满足以下设定关系：
9、所述第一声光调制器的射频频率和所述第二声光调制器的射频频率之和等于所述所述第一声光调制器的中频频率和所述第二声光调制器的中频频率之和。
10、优选的，当所述第一声光调制器作正移频 f 1时，所述第二声光调制器作负移频 -f 2，当第一声光调制器作负移频- f 1时，第二声光调制器作正移频 f 2。
11、优选的，所述第一声光调制器对光的偏转角度为 θ 1，所述第二声光调制器对光的偏转角度为 θ 2，入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的偏转角度为 θ，θ= θ 1 +θ 2。
12、优选的，当所述第一声光调制器增加频率 df时，则所述第一声光调制器对光的偏转角度为 θ 1 +dθ，所述第一声光调制器对光的移频量为 f 1 +df，此时所述第二声光调制器减小频率 df，所述第二声光调制器对光的偏转角度 θ 2 -dθ，所述第二声光调制器对光的移频量为 -（f 2 -df），则入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的偏转角度仍然为 θ，θ= θ 1 +θ 2 ，入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的移频量为 f 1 -f 2 +2df；
13、经所述第二声光调制器输出的移频光经所述四分之一波片相位延迟90°后到达所述反射镜，所述反射镜将所有光原路返回，返回的光依次经过所述第二声光调制器和所述第一声光调制器后再次进行移频，再次移频后的返回光通过偏振分束棱镜进行反射后输出并耦合进光纤中，耦合进光纤的光总的移频量为2（ f 1 -f 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，其特征在于，包括第一声光调制器、第二声光调制器和反射片，所述第一声光调制器和所述第二声光调制器级联设置，且所述第一声光调制器和所述第二声光调制器的控制驱动频率满足设定关系，以使得依次经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器移频后的不同频率的光互相平行输出，所述反射片位于所述第二声光调制器的输出光路上，且所述反射片对所述第二声光调制器输出的移频光进行全反射并经原路再次返回到所述第二声光调制器。
2.根据权利要求1所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，其特征在于，还包括偏振分束棱镜和四分之一波片，所述偏振分束棱镜位于所述第一声光调制器的输入光路上，所述偏振分束棱镜将水平偏振态的准直光透射输出到所述第一声光调制器，所述四分之一波片位于所述第二声光调制器和所述反射片之间，所述四分之一波片将所述第二声光调制器输出的移频光进行相位延迟90°形成垂直偏振光后输出，所述反射镜将所述四分之一波片输出的垂直偏振光进行全反射后再次经所述四分之一波片输入到所述第二声光调制器。
3.根据权利要求2所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结
4.一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，将入射光依次经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器进行移频，经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器移频后的不同频率的光互相平行输出，经所述第二声光调制器输出的移频光通过反射镜进行全反射，并经原路再依次通过所述第二声光调制器和所述第一声光调制器进行移频后输出。
5.根据权利要求5所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，对所述第一声光调制器施加的控制驱动频率和对所述第二声光调制器施加的驱动频率满足以下设定关系：
6.根据权利要求5所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，当所述第一声光调制器作正移频f1时，所述第二声光调制器作负移频-f2，当第一声光调制器作负移频-f1时，第二声光调制器作正移频f2。
7.根据权利要求6所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，所述第一声光调制器对光的偏转角度为θ1，所述第二声光调制器对光的偏转角度为θ2，入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的偏转角度为θ，θ=θ1+θ2。
8.根据权利要求7所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，当所述第一声光调制器增加频率df时，则所述第一声光调制器对光的偏转角度为θ1+dθ，所述第一声光调制器对光的移频量为f1+df，此时所述第二声光调制器减小频率df，所述第二声光调制器对光的偏转角度θ2-dθ，所述第二声光调制器对光的移频量为-（f2-df），则入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的偏转角度仍然为θ，θ=θ1+θ2，入射光经过所述第一声光调制器和所述第二声光调制器后总的移频量为f1-f2+2df；
9.根据权利要求5所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，经输出光纤准直镜输出的光中频为所述第一声光调制器中频和所述第二声光调制器中频之和的两倍，经输出光纤准直镜输出的光带宽为所述第一声光调制器带宽和所述第二声光调制器带宽之和的两倍。
10.根据权利要求6所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，利用频率范围为（f1，f1+df）的所述第一声光调制器做负移频，利用频率范围为（f2，f2+df）的所述第二声光调制器做正移频，则经输出光纤准直镜输出的移频光的频率范围为（2（f2-f1-df），2（f2-f1+df））。
...【技术特征摘要】
1.一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，其特征在于，包括第一声光调制器、第二声光调制器和反射片，所述第一声光调制器和所述第二声光调制器级联设置，且所述第一声光调制器和所述第二声光调制器的控制驱动频率满足设定关系，以使得依次经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器移频后的不同频率的光互相平行输出，所述反射片位于所述第二声光调制器的输出光路上，且所述反射片对所述第二声光调制器输出的移频光进行全反射并经原路再次返回到所述第二声光调制器。
2.根据权利要求1所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，其特征在于，还包括偏振分束棱镜和四分之一波片，所述偏振分束棱镜位于所述第一声光调制器的输入光路上，所述偏振分束棱镜将水平偏振态的准直光透射输出到所述第一声光调制器，所述四分之一波片位于所述第二声光调制器和所述反射片之间，所述四分之一波片将所述第二声光调制器输出的移频光进行相位延迟90°形成垂直偏振光后输出，所述反射镜将所述四分之一波片输出的垂直偏振光进行全反射后再次经所述四分之一波片输入到所述第二声光调制器。
3.根据权利要求2所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，其特征在于，还包括底板、输入光纤准直镜和输出光纤准直镜，所述输入光纤准直镜、偏振分束棱镜、第一声光调制器、第二声光调制器、四分之一波片、反射镜和输出光纤准直镜均设置在所述底板上；所述输入光纤准直镜用于将输入的偏振光整形成准直光后输出，所述偏振分束棱镜位于所述输入光纤准直镜的输出光路上，所述输出光纤准直镜位于所述偏振分束棱镜的反射输出光路上，所述输出光纤准直镜将所述偏振分束棱镜反射的垂直偏振态的光进行整形后输出。
4.一种基于声光调制器的光纤型宽带移频结构的控制方法，其特征在于，采用如权利要求1所述的基于声光调制器的光纤型宽带移频结构，将入射光依次经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器进行移频，经所述第一声光调制器和所述第二声光调制器移频后的不同频率的光互相平行输出，经所述第二声光调制器输出的移频光通过反射镜进行全反射，并经原路再依次通过所述第二声光调制器和所述第一声光调制器进行移频...
【专利技术属性】
技术研发人员：袁学樵，吴畏，吴中超，王晓新，陈永峰，张竣珲，刘流，刘滕，
申请(专利权)人：中国电子科技集团公司第二十六研究所，
类型：发明
国别省市：
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