光纤耦合型声光器件及光纤激光器的制作方法

本发明涉及声光器件，具体而言，涉及一种光纤耦合型声光器件及光纤激光器。

背景技术：

1、光纤耦合型声光器件是在自由空间声光器件两侧用光纤准直器进行光耦合以使其方便用于光纤系统中，其主要利用声光互作用基本原理，驱动电源输出的射频电信号经阻抗匹配电路施加到压电换能器上，压电换能器将该信号转换为超声波在声光介质内传播，形成一个等效的相位光栅。当输入激光束经由输入准直器以一定的角度入射至该声光介质中时，激光束就会发生衍射，衍射后的一级衍射光经由输出准直器后通过光纤耦合输出。

2、由于在实际应用中，激光束经过声光介质通常不会发生完美的布拉格衍射，而是介于布拉格衍射和拉曼衍射之间，因此，一般光纤耦合型声光器件会产生零级衍射光、一级衍射光以及二级衍射光。然而，现有的光纤耦合型声光器件都是只能输出一级衍射光，零级衍射光和二级衍射光均会留在器件内部，这样，零级衍射光和二级衍射光均有击伤输出准直器和使得填充玻璃管和外壳间隙的胶水失效的风险，尤其在光纤耦合型声光器件工作在较高光功率情况下时，零级衍射光和二级衍射光直接击打在输出准直器上，很容易导致输出准直器烧毁。为避免上述问题，现有的光纤耦合型声光器件只能工作在较低的光功率下(一般在3w至5w之间)，其光承受能力较差。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种光纤耦合型声光器件及光纤激光器，该光纤耦合型声光器件及光纤激光器能够提高光功率的承受能力。

2、本发明的实施例是这样实现的：

3、本发明的一方面，提供一种光纤耦合型声光器件，该光纤耦合型声光器件包括具有容置腔的壳体、设于容置腔内且沿第一方向排布的声光晶体和匹配电路板、设于声光晶体和匹配电路板之间的压电换能器、连接于壳体上且位于匹配电路板背离声光晶体一侧的射频信号接头、连接于壳体上且沿第二方向分布于声光晶体相对两侧的输入准直器和输出准直器；第一方向和第二方向垂直；壳体靠近第一侧壁处设有第一遮挡部和第一透光部，第一遮挡部具有凹设于第一侧壁上的第一柱状面，且第一柱状面的开口朝向容置腔，第一遮挡部用于阻挡零级衍射光和/或二级衍射光入射至输出准直器；第一透光部用于供一级衍射光透过后入射至输出准直器；第一侧壁为容置腔位于声光晶体和输出准直器之间的侧壁。该光纤耦合型声光器件能够提高光功率的承受能力。

4、可选地，第一透光部沿第二方向的正投影面积，在一级衍射光的出射光斑沿第二方向的正投影面积的1.5倍至2.5倍之间。

5、可选地，第一遮挡部为漫反射部或吸光部。

6、可选地，第一透光部为开设于第一遮挡部上的通孔。

7、可选地，第一遮挡部具有镂空结构，第一透光部为设于镂空结构处的透光件。

8、可选地，第一遮挡部为凹设于第一侧壁上的第一柱状面，且第一柱状面的开口朝向容置腔。

9、可选地，第一柱状面的中心点处切面的法线与一级衍射光平行，第一透光部的中心轴线与一级衍射光平行。

10、可选地，壳体靠近第二侧壁处设有第二遮挡部和第二透光部，第二遮挡部用于阻挡自输出准直器一侧朝向输入准直器一侧入射的光束；第二透光部用于供自输入准直器出射的激光束透过后入射至声光晶体；第二侧壁为容置腔位于声光晶体和输入准直器之间的侧壁。

11、可选地，第二遮挡部具有凹设于第二侧壁上的第二柱状面，且第二柱状面的开口朝向容置腔。

12、可选地，第二柱状面的中心点处切面的法线与一级衍射光平行，第二透光部的中心轴线与一级衍射光平行。

13、可选地，光纤耦合型声光器件还包括第一玻璃管和第二玻璃管，输入准直器通过第一玻璃管连接于壳体上，输出准直器通过第二玻璃管连接于壳体上。

14、本发明的另一方面，提供一种光纤激光器，该光纤激光器包括上述的光纤耦合型声光器件。

15、本发明的有益效果包括：

16、本申请提供的光纤耦合型声光器件包括具有容置腔的壳体、设于容置腔内且沿第一方向排布的声光晶体和匹配电路板、设于声光晶体和匹配电路板之间的压电换能器、连接于壳体上且位于匹配电路板背离声光晶体一侧的射频信号接头、连接于壳体上且沿第二方向分布于声光晶体相对两侧的输入准直器和输出准直器；第一方向和第二方向垂直；壳体靠近第一侧壁处设有第一遮挡部和第一透光部，第一遮挡部具有凹设于第一侧壁上的第一柱状面，且第一柱状面的开口朝向容置腔，第一遮挡部用于阻挡零级衍射光和/或二级衍射光入射至输出准直器；第一透光部用于供一级衍射光透过后入射至输出准直器；第一侧壁为容置腔位于声光晶体和输出准直器之间的侧壁。本申请通过在容置腔的第一侧壁上设置第一遮挡部和第一透光部，这样，一级衍射光可以从第一透光部透射，而零级衍射光和/或二级衍射光能够被第一遮挡部的第一柱状面遮挡阻止，如此一来，零级衍射光和二级衍射光的全部或者至少部分可以被阻止，避免其击打照射在输出准直器上，如此，可以有效避免光纤耦合型声光器件在高光功率工作时输出准直器被高能量激光损坏的风险，可以提高光纤耦合型声光器件的光功率的承受能力。

技术特征：

1.一种光纤耦合型声光器件，其特征在于，包括具有容置腔的壳体、设于所述容置腔内且沿第一方向排布的声光晶体和匹配电路板、设于所述声光晶体和所述匹配电路板之间的压电换能器、连接于所述壳体上且位于所述匹配电路板背离所述声光晶体一侧的射频信号接头、连接于所述壳体上且沿第二方向分布于所述声光晶体相对两侧的输入准直器和输出准直器；所述第一方向和所述第二方向垂直；

2.根据权利要求1所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第一透光部沿所述第二方向的正投影面积，在所述一级衍射光的出射光斑沿所述第二方向的正投影面积的1.5倍至2.5倍之间。

3.根据权利要求1所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第一遮挡部为漫反射部或吸光部。

4.根据权利要求1至3任意一项所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第一透光部为开设于所述第一遮挡部上的通孔；

5.根据权利要求1所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第一柱状面的中心点处切面的法线与所述一级衍射光平行，所述第一透光部的中心轴线与所述一级衍射光平行。

6.根据权利要求1所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述壳体靠近第二侧壁处设有第二遮挡部和第二透光部，所述第二遮挡部用于阻挡自所述输出准直器一侧朝向所述输入准直器一侧入射的光束；所述第二透光部用于供自所述输入准直器出射的激光束透过后入射至所述声光晶体；所述第二侧壁为所述容置腔位于所述声光晶体和所述输入准直器之间的侧壁。

7.根据权利要求6所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第二遮挡部具有凹设于所述第二侧壁上的第二柱状面，且所述第二柱状面的开口朝向所述容置腔。

8.根据权利要求7所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述第二柱状面的中心点处切面的法线与所述一级衍射光平行，所述第二透光部的中心轴线与所述一级衍射光平行。

9.根据权利要求1所述的光纤耦合型声光器件，其特征在于，所述光纤耦合型声光器件还包括第一玻璃管和第二玻璃管，所述输入准直器通过所述第一玻璃管连接于所述壳体上，所述输出准直器通过所述第二玻璃管连接于所述壳体上。

10.一种光纤激光器，其特征在于，包括权利要求1至9中任意一项所述的光纤耦合型声光器件。

技术总结
一种光纤耦合型声光器件及光纤激光器，涉及声光器件技术领域。该光纤耦合型声光器件包括具有容置腔的壳体、设于容置腔内的声光晶体和匹配电路板、设于声光晶体和匹配电路板之间的压电换能器、连接于壳体上且位于匹配电路板背离声光晶体一侧的射频信号接头、连接于壳体上且分布于声光晶体相对两侧的输入准直器和输出准直器；壳体靠近第一侧壁处设有第一遮挡部和第一透光部，第一遮挡部具有凹设于第一侧壁上的第一柱状面，且第一柱状面的开口朝向容置腔，第一遮挡部用于阻挡零级衍射光和/或二级衍射光入射至输出准直器；第一透光部用于供一级衍射光透过后入射至输出准直器。该光纤耦合型声光器件及光纤激光器能提高光功率的承受能力。

技术研发人员：曾玉梅,陈秋华,王城强,许智宏
受保护的技术使用者：福建福晶科技股份有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/4/29