JPH01276117A - 音響光学素子 - Google Patents
音響光学素子Info
- Publication number
- JPH01276117A JPH01276117A JP63107198A JP10719888A JPH01276117A JP H01276117 A JPH01276117 A JP H01276117A JP 63107198 A JP63107198 A JP 63107198A JP 10719888 A JP10719888 A JP 10719888A JP H01276117 A JPH01276117 A JP H01276117A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- acousto
- optic
- light
- input
- piezoelectric transducer
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明はレーザ光を変調および偏向するための音響光学
素子に関するものである。
素子に関するものである。
従来の技術
近年、音響光学素子は比較的容易に、高速にかつ安定に
レーザ光線を変調したり偏向できるため。
レーザ光線を変調したり偏向できるため。
レーザプリンタやレーザスキャナなどのレーザを用いた
光機器に用いられるようになってきた。
光機器に用いられるようになってきた。
従来、この種の音響光学素子は、第２図に示すような構
造であった。すなわち、１１はケース１２の内部に配置
された音響光学媒体で、その一端面１１ａには圧電トラ
ンスデユーサ−１３が取付けられるとともに、その−側
面である上面１１ｂには放熱板１４が取付けられている
。また、１５は圧電トランスデユーサ−１３駆動用の電
極で、リード線１６を介して接続端子１７に接続されて
いる。
造であった。すなわち、１１はケース１２の内部に配置
された音響光学媒体で、その一端面１１ａには圧電トラ
ンスデユーサ−１３が取付けられるとともに、その−側
面である上面１１ｂには放熱板１４が取付けられている
。また、１５は圧電トランスデユーサ−１３駆動用の電
極で、リード線１６を介して接続端子１７に接続されて
いる。
次に、音響光学素子の動作原理を第３図に基づき説明す
る。高周波電源１８から高周波電気信号が圧電トランス
デユーサ−１３に入力されると、圧電トランスデユーサ
−１３により音響光学媒体１１の内部に超音波１９が発
生して屈折率の疎密によって回折格子が形成される。こ
の状態で、超音波１９の波面に対してブラッグ角（θ）
でレーザ光２０が入射すると、光の一部は回折される。
る。高周波電源１８から高周波電気信号が圧電トランス
デユーサ−１３に入力されると、圧電トランスデユーサ
−１３により音響光学媒体１１の内部に超音波１９が発
生して屈折率の疎密によって回折格子が形成される。こ
の状態で、超音波１９の波面に対してブラッグ角（θ）
でレーザ光２０が入射すると、光の一部は回折される。
したがって、音響光学媒体１’ｌの出射面からは回折光
２１と透過光２２が出射される。この回折光２１の強度
は入力される高周波電気信号電力に比例するので、高周
波電源１８からの入力電力が増加すると回折光２１の強
度が増加し、透過光２２の強度は低下する。逆に、高周
波型源１８からの入力電力が減少すると回折光２１の強
度が減少し、透過光２２の強度は増加する。このように
高周波電気信号の入力電力を変調することにより透過光
２２および回折光２１を変調することができる。また、
回折光２１の出射方位は人力する高周波電気信号の周波
数に比例するので、高周波電気信号の周波数を変化させ
ることにより、回折光２１の出射方位を変化させること
ができ、したがって光の偏向が可能となる。
２１と透過光２２が出射される。この回折光２１の強度
は入力される高周波電気信号電力に比例するので、高周
波電源１８からの入力電力が増加すると回折光２１の強
度が増加し、透過光２２の強度は低下する。逆に、高周
波型源１８からの入力電力が減少すると回折光２１の強
度が減少し、透過光２２の強度は増加する。このように
高周波電気信号の入力電力を変調することにより透過光
２２および回折光２１を変調することができる。また、
回折光２１の出射方位は人力する高周波電気信号の周波
数に比例するので、高周波電気信号の周波数を変化させ
ることにより、回折光２１の出射方位を変化させること
ができ、したがって光の偏向が可能となる。
ところで、音響光学素子を利用する光学システムにおい
て、透過光を積極的に利用する場合がある。その一つの
例として、レーザ光強度安定化システムがある。これは
光変調機能を利用したもので、第４図にそのブロック図
を示す。第４図において、３１は音響光学素子、３２は
レーザ光源、３３は光検出器、３４は音響光学素子コン
トローラー、３５は入射光、３６は透過光、３７は回折
光である。なお、光検出器３３は入射する光強度に比例
した電圧を発生し、音響光学素子コントローラー３４は
入力電圧に比例した音響光学素子駆動用高周波電力を発
生するものである。
て、透過光を積極的に利用する場合がある。その一つの
例として、レーザ光強度安定化システムがある。これは
光変調機能を利用したもので、第４図にそのブロック図
を示す。第４図において、３１は音響光学素子、３２は
レーザ光源、３３は光検出器、３４は音響光学素子コン
トローラー、３５は入射光、３６は透過光、３７は回折
光である。なお、光検出器３３は入射する光強度に比例
した電圧を発生し、音響光学素子コントローラー３４は
入力電圧に比例した音響光学素子駆動用高周波電力を発
生するものである。
このレーザ光強度安定化システムの作用について説明す
る。まず、初期状態として音響光学素子コントローラー
３４からある一定電力の高周波電気信号が音響光学素子
３１に入力されており、したがって一定強度の回折光３
７が光検出器３３に入射し、光検出器３３で一定の電圧
が発生し音響光学素子コンＩ−ローラー３４に入力され
ているものとする。次に、何らかの原因によりレーザ光
源３２から出射する光強度が減少したとすると、音響光
学素子３１への入射光３５の強度が減少するので、透過
光３６と回折光３７の光強度も減少する。すると、光検
出器３３で発生する電圧も減少し音響光学素子コントロ
ーラー３４から音響光学素子３１に入力される高周波電
気信号電力も減少するので回折光３７の光強度が減少し
、透過光３６の強度が増加する。逆に、レーザ光源３２
から出射する光強度が増加すると、前述したのとは逆の
作用が働き透過光３６は減少する。したがって、音響光
学素子３１、光検出器３３．音響光学素子コントローラ
ー３４で構成されるループは負帰還ループを構成するの
で透過光３６の光強度は一定に保たれることとなる。
る。まず、初期状態として音響光学素子コントローラー
３４からある一定電力の高周波電気信号が音響光学素子
３１に入力されており、したがって一定強度の回折光３
７が光検出器３３に入射し、光検出器３３で一定の電圧
が発生し音響光学素子コンＩ−ローラー３４に入力され
ているものとする。次に、何らかの原因によりレーザ光
源３２から出射する光強度が減少したとすると、音響光
学素子３１への入射光３５の強度が減少するので、透過
光３６と回折光３７の光強度も減少する。すると、光検
出器３３で発生する電圧も減少し音響光学素子コントロ
ーラー３４から音響光学素子３１に入力される高周波電
気信号電力も減少するので回折光３７の光強度が減少し
、透過光３６の強度が増加する。逆に、レーザ光源３２
から出射する光強度が増加すると、前述したのとは逆の
作用が働き透過光３６は減少する。したがって、音響光
学素子３１、光検出器３３．音響光学素子コントローラ
ー３４で構成されるループは負帰還ループを構成するの
で透過光３６の光強度は一定に保たれることとなる。
発明が解決しようとする課題
上記従来の構成では、高周波電気信号人力時に圧電トラ
ンスデユーサ−近傍と圧電トランスデユーサ−の対向面
近傍での発熱が著しく音響光学媒体内に温度分布が生じ
、その結果屈折率の分布が発生し、高周波電気信号入力
時と無人力時で透過光の出射方位がずれるという問題が
あった。なお。
ンスデユーサ−近傍と圧電トランスデユーサ−の対向面
近傍での発熱が著しく音響光学媒体内に温度分布が生じ
、その結果屈折率の分布が発生し、高周波電気信号入力
時と無人力時で透過光の出射方位がずれるという問題が
あった。なお。
圧電トランスデユーサ−に入力された高周波電力は電気
機械変換を受ける際に変換損によりそのエネルギーの一
部を熱として失う。残りのエネルギーは超音波として音
響光学媒体中を伝搬する際の減衰および音響光学媒体の
圧電トランスデユーサ−設置面の対向面での反射時の損
失により熱となって消失する。
機械変換を受ける際に変換損によりそのエネルギーの一
部を熱として失う。残りのエネルギーは超音波として音
響光学媒体中を伝搬する際の減衰および音響光学媒体の
圧電トランスデユーサ−設置面の対向面での反射時の損
失により熱となって消失する。
そこで、本発明は上記問題点を解消し得る音響光学素子
を提供することを目的とする。
を提供することを目的とする。
課題を解決するための手段
上記問題点を解決するため１本発明の音響光学素子は、
ケース内に配置された音響光学媒体の一端面に、超音波
発生用の圧電トランスデユーサ−が取付けられてなる音
響光学素子であって、上記音響光学媒体の一端面と圧電
素子との間および音響光学媒体の他端面に放熱部材を配
置したものである。
ケース内に配置された音響光学媒体の一端面に、超音波
発生用の圧電トランスデユーサ−が取付けられてなる音
響光学素子であって、上記音響光学媒体の一端面と圧電
素子との間および音響光学媒体の他端面に放熱部材を配
置したものである。
作用
上記構成において、高周波電気信号入力時に圧電トラン
スデユーサ−近傍およびその対向面近傍において発生す
る熱は、放熱部材より放熱され、したがって音響光学媒
体内の温度分布は常に一様となる。
スデユーサ−近傍およびその対向面近傍において発生す
る熱は、放熱部材より放熱され、したがって音響光学媒
体内の温度分布は常に一様となる。
実施例
以下、本発明の一実施例における音響光学素子を第１図
に基づき説明する。
に基づき説明する。
第１図において、１はケース２の内部に配置された音響
光学媒体で、圧電トランスデユーサ−（圧電素子）３が
取付けられる一端面１ａの全体に第１金属ブロツク（放
熱部材）４が、またそれに対向する他端面１ｂの全体に
第２金属ブロック（放熱部材）５がそれぞ九接着されて
いる。また、これら各金属ブロック４，５はケース２に
も接触するように配置されている。なお、もちろん、圧
電トランスデユーサ−３は、一端面ｌａ側の第１金属ブ
ロツク４の表面に接着される。６は圧電トランスデユー
サ−３に取付けられた駆動用の電極で、ケース２に固定
された接続端子７とはリード線８により接続されている
。また、９は音響光学媒体１の一側面である上面１ｃに
接着された放熱板であり、この放熱板９も両金属ブロッ
ク４，５に接触されている。
光学媒体で、圧電トランスデユーサ−（圧電素子）３が
取付けられる一端面１ａの全体に第１金属ブロツク（放
熱部材）４が、またそれに対向する他端面１ｂの全体に
第２金属ブロック（放熱部材）５がそれぞ九接着されて
いる。また、これら各金属ブロック４，５はケース２に
も接触するように配置されている。なお、もちろん、圧
電トランスデユーサ−３は、一端面ｌａ側の第１金属ブ
ロツク４の表面に接着される。６は圧電トランスデユー
サ−３に取付けられた駆動用の電極で、ケース２に固定
された接続端子７とはリード線８により接続されている
。また、９は音響光学媒体１の一側面である上面１ｃに
接着された放熱板であり、この放熱板９も両金属ブロッ
ク４，５に接触されている。
」二記構成において、圧電１−ランスデューサー３に高
周波電気信号が入力されると、圧電トランスデユーサ−
３で超音波に変換されるが高周波電気４３号の一部は変
換損により熱となる。また、超音波は第１金属ブロツク
４がら音響光学媒体１．第２金属ブロツク５へと伝わり
、その過程で減衰するが、大部分は第２金属ブロツク５
の音響光学媒体１との接着面と対向する面で散乱する際
に熱となり消失する。これらの熱はどちらも金属ブロッ
ク内で発生するので、すぐに放熱される。さらに、両金
属ブロック４，５はケース２に接触されるとともに、音
響光学媒体１の上面１ｃには放熱板９が接着されている
ため、放熱効果は一層向上する。
周波電気信号が入力されると、圧電トランスデユーサ−
３で超音波に変換されるが高周波電気４３号の一部は変
換損により熱となる。また、超音波は第１金属ブロツク
４がら音響光学媒体１．第２金属ブロツク５へと伝わり
、その過程で減衰するが、大部分は第２金属ブロツク５
の音響光学媒体１との接着面と対向する面で散乱する際
に熱となり消失する。これらの熱はどちらも金属ブロッ
ク内で発生するので、すぐに放熱される。さらに、両金
属ブロック４，５はケース２に接触されるとともに、音
響光学媒体１の上面１ｃには放熱板９が接着されている
ため、放熱効果は一層向上する。
このように、高周波電気信号の入力時に発生する熱は、
金属ブロック４，５よりほとんど放熱されるため、音響
光学媒体側に熱が伝わるのを防止でき、したがって音響
光学媒体１内の温度分布が一様に保たれるため、屈折率
も変化しなくなるので高周波電気信号入力時と無人力時
とで透過光の出射方位の変化が生じない。
金属ブロック４，５よりほとんど放熱されるため、音響
光学媒体側に熱が伝わるのを防止でき、したがって音響
光学媒体１内の温度分布が一様に保たれるため、屈折率
も変化しなくなるので高周波電気信号入力時と無人力時
とで透過光の出射方位の変化が生じない。
発明の効果
以上本発明の構成によれば、音響光学媒体の熱の発生側
端面に放熱部材を配置したので、高周波電気信号入力時
に音響光学媒体内の温度分布が一様に保たれ、したがっ
て屈折率も変化しないので、高周波電気信号入力時と無
人力時とで透過光の出射方位が変化することはない。
端面に放熱部材を配置したので、高周波電気信号入力時
に音響光学媒体内の温度分布が一様に保たれ、したがっ
て屈折率も変化しないので、高周波電気信号入力時と無
人力時とで透過光の出射方位が変化することはない。
第１図は本発明の一実施例における音響光学素子の断面
図、第２図〜第４図は従来例を説明するもので、第２図
は斤響光学索子′の断面図、第３図は＃響光学素子の動
作原理を示す図、第４図はレーザ光強度安定化システム
を示すブロック図である。 １・音響光学媒体、１ｄ・一端面、１ｂ・他端面、２・
・ケース、３・・・圧電トランスデユーサ−１４，５・
・・金属ブロック。 代理人 森 本 義 弘 第７図 第２図 ／Ｊ／／ｄ ／／ ／２
図、第２図〜第４図は従来例を説明するもので、第２図
は斤響光学索子′の断面図、第３図は＃響光学素子の動
作原理を示す図、第４図はレーザ光強度安定化システム
を示すブロック図である。 １・音響光学媒体、１ｄ・一端面、１ｂ・他端面、２・
・ケース、３・・・圧電トランスデユーサ−１４，５・
・・金属ブロック。 代理人 森 本 義 弘 第７図 第２図 ／Ｊ／／ｄ ／／ ／２
Claims (1)
- １、ケース内に配置された音響光学媒体の一端面に、超
音波発生用の圧電トランスデューサーが取付けられてな
る音響光学素子であって、上記音響光学媒体の一端面と
圧電素子との間および音響光学媒体の他端面に放熱部材
を配置した音響光学素子。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107198A JPH01276117A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 音響光学素子 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP63107198A JPH01276117A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 音響光学素子 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH01276117A true JPH01276117A (ja) | 1989-11-06 |
Family
ID=14452968
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP63107198A Pending JPH01276117A (ja) | 1988-04-27 | 1988-04-27 | 音響光学素子 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH01276117A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285924A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 音響光学偏向器 |
| JP2006226920A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Olympus Corp | 多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置 |
-
1988
- 1988-04-27 JP JP63107198A patent/JPH01276117A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01285924A (ja) * | 1988-05-13 | 1989-11-16 | Hamamatsu Photonics Kk | 音響光学偏向器 |
| JP2006226920A (ja) * | 2005-02-18 | 2006-08-31 | Olympus Corp | 多光子励起型観察装置および多光子励起型観察用光源装置 |
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