本發明涉及聲光器件，具體涉及一種一體化光纖聲光器件，屬于聲光器件技術領域。

背景技術：

光纖聲光器件由于插入損耗低、響應時間快、結構緊湊、無移動部件等眾多優點，在光纖激光器、激光信號處理、相干信號處理、外差信號處理等系統中有著廣泛應用。

現有的光纖聲光器件主要由聲光器件、光纖準直器和驅動電路等主要部分組成（見圖1），由驅動電路產生射頻信號驅動器件對光信號進行處理。入射光通過輸入光纖準直器入射到聲光器件的通光面上，通過聲光互作用后，衍射光通過輸出光纖準直器后輸出。目前聲光器件和驅動電路是彼此獨立、分別加工的兩部分，分別設計有各自殼體進行封裝，兩部分封裝后再通過信號線插接連接。這樣分體設計的光纖聲光器件，會導致器件體積較大，不便于攜帶。而目前各種激光整機系統都朝小型化、便攜式的方向發展，因此也對其中的關鍵元器件光纖聲光器件提出了小型化、集成化的要求，顯然現有光纖聲光器件分體結構還不能適應整機發展需要。

技術實現要素：

針對現有技術存在的上述不足，本發明的目的是提供一種一體化光纖聲光器件，本發明極大的縮小了器件體積，提高了光纖聲光器件集成性。

為了實現上述目的，本發明采用的技術方案如下：

一體化光纖聲光器件，包括輸入保偏光纖、輸入光纖準直器、輸入準直器調節塊、供電接口、電路、聲光晶體、散熱塊、信號接口、殼體、輸出保偏光纖、輸出光纖準直器和輸出準直器調節塊；其特征在于：所述聲光晶體通過散熱塊固定在殼體內；所述電路包括驅動電路和匹配電路并集成安裝在殼體內；聲光晶體的換能器通過電極引線同匹配電路連接；輸入準直器調節塊和輸出準直器調節塊安裝在殼體內，輸入光纖準直器和輸出光纖準直器分別安裝在輸入準直器調節塊和輸出準直器調節塊上以調節光纖準直器角度，使輸入光纖準直器以布拉格角進入聲光晶體，同時使得輸出光纖準直器接收從聲光晶體輸出的衍射光；

供電接口和信號接口固定在殼體外表面上，信號接口通過引線與驅動電路連接；輸入保偏光纖和輸出保偏光纖安裝在殼體外表面并分別通過引線與輸入光纖準直器和輸出光纖準直器連接。

所述供電接口和射頻接口位于殼體外表面同一側面，輸入保偏光纖和輸出保偏光纖安裝在殼體兩端。

所述驅動電路主要由有源晶振、DC/DC轉換器和一級放大三部分構成，一級放大的功放管為MOS管，該功放管緊貼鋁制外殼內表面；調制信號經過門電路整形后直接加到功放管的基極上。

相比現有技術，本發明具有如下優點：

本發明將驅動器和聲光器件合二為一形成一體化光纖聲光器件，可大幅縮小光纖聲光器件的體積，提高各種激光信息處理系統的集成性。

附圖說明

圖1為現有分離式光纖聲光器件總體結構示意圖。

圖2為本發明光纖聲光器件結構示意圖。

圖3為聲光器件工作原理示意圖。

圖4為傳統聲光驅動電路原理框圖。

圖5為本發明一體化聲光驅動電路原理框圖。

圖6為本發明聲光器件匹配電路結構圖。

具體實施方式

參見圖2，從圖上可以看出，本發明一體化光纖聲光器件，包括輸入保偏光纖1、輸入光纖準直器2、輸入準直器調節塊3、供電接口4、電路5、聲光晶體7、散熱塊8、信號接口9、殼體10、輸出保偏光纖11、輸出光纖準直器21和輸出準直器調節塊31。所述聲光晶體7通過散熱塊8固定在殼體10內；電路5包括驅動電路和匹配電路并集成安裝在殼體10內；聲光晶體的換能器通過電極引線6同匹配電路連接；輸入準直器調節塊3和輸出準直器調節塊31安裝在殼體10內，輸入光纖準直器2和輸出光纖準直器21分別安裝在輸入準直器調節塊3和輸出準直器調節塊31上以調節光纖準直器角度，使輸入光纖準直器2以布拉格角進入聲光晶體7，同時使得輸出光纖準直器21接收從聲光晶體7輸出的衍射光。

供電接口4和信號接口9固定在殼體10外表面上，信號接口通過引線與驅動電路連接；輸入保偏光纖1和輸出保偏光纖11安裝在殼體10外表面并分別通過引線與輸入光纖準直器2和輸出光纖準直器21連接。

本發明將屬于驅動器的驅動電路和屬于聲光器件的匹配電路集成在一起并安裝在共同的殼體內，從而使原來的兩部分結構、兩部分殼體變為一個整體，只有一個外殼，達到一體化設計的目的，從而減小器件體積，使器件的適應面更廣。

具體地，所述供電接口4和信號接口9位于殼體10外表面同一側面，輸入保偏光纖1和輸出保偏光纖11安裝在殼體10兩端。

聲光器件的基本結構包括壓電換能器和聲光互作用介質，其次還有電極層、鍵合層、吸聲體等。射頻電功率信號加在壓電換能器上，通過壓電效應將電信號轉換成相應的超聲信號，并傳入聲光互作用介質內，在聲光互作用介質內形成與電信號頻率對應的折射率光柵，當光以某種特定的方向從介質內通過時，在聲光介質內產生聲光互作用，形成光衍射，如圖3所示，從而可以進行入射光的移頻、偏轉、調制、濾波等功能。

驅動電路通常由信號產生、調制、功率放大等部分組成，產生射頻功率信號驅動壓電換能器，實現電聲轉換。

傳統驅動電路主要由ECL門振蕩、晶體、ECL門調制、線性穩壓器、一級放大、二級放大等部分組成，見圖4。

本發明為進一步減小聲光器件的體積，以實現將聲光驅動電路放入聲光器件的外殼內部，從而實現一體化設計，一體化驅動電路由信號產生和功率放大組成，主要包括有源晶振、DC/DC轉換器和一級放大三部分，見圖5。同時在一體化設計方面做了如下改進：

1）采用小體積元器件：信號產生部分使用表貼有源晶振，其尺寸為5 mm×7mm×2mm，放大部分采用一級功放管來實現，其尺寸為4.5 mm×4.1 mm×1.5mm，DC/DC轉換器也為小體積的。

2）散熱設計：放大部分功放管為高效率（高達70%）的MOS管，DC/DC轉換器的效率更高達90%以上，高效率大大降低了產品的發熱量，同時發熱量大的功放管緊貼鋁制外殼，通過散熱設計能保證聲光產品長期、穩定、可靠的工作。

3）簡化調制電路：調制信號經過門電路整形后直接加到功放管的基極上，在滿足消光比、光脈沖抖動等指標的情況下，簡化了調制電路設計，從而減小了體積。

4）器件匹配電路和驅動電路集成化：將聲光器件的匹配電路和驅動電路集成到一塊電路板中，減少了連線工序，也減小了產品的體積。器件匹配電路的作用是將聲光驅動電路的功率最大程度的傳遞到聲光晶體中，采用阻抗匹配原理進行設計，通過匹配電路，使驅動電路的輸出阻抗等于聲光晶體的輸入阻抗，匹配電路見圖6。

本發明具體安裝過程如下：

1、調試好電路，將其固定在殼體上；

2、將聲光晶體通過散熱塊固定在殼體上，通過電極引線連接電路和聲光晶體上的壓電換能器；

3、在電路上對聲光晶體頻率參數進行匹配；

4、施加工作電壓，調節輸入光纖準直器使之以布拉格角進入聲光晶體發生衍射，調節輸出光纖準直器位置使之與衍射光完全耦合。

利用上述結構，可以制作出一體化光纖聲光器件，可大幅縮小光纖聲光器件的體積，提高各種激光信息處理系統的集成性。

本發明的上述實施例僅僅是為說明本發明所作的舉例，而并非是對本發明的實施方式的限定。對于所屬領域的普通技術人員來說，在上述說明的基礎上還可以做出其他不同形式的變化和變動。這里無法對所有的實施方式予以窮舉。凡是屬于本發明的技術方案所引申出的顯而易見的變化或變動仍處于本發明的保護范圍之列。