JPH0281036A - 音響光学変調器 - Google Patents
音響光学変調器Info
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- JPH0281036A JPH0281036A JP1187186A JP18718689A JPH0281036A JP H0281036 A JPH0281036 A JP H0281036A JP 1187186 A JP1187186 A JP 1187186A JP 18718689 A JP18718689 A JP 18718689A JP H0281036 A JPH0281036 A JP H0281036A
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F2/00—Demodulating light; Transferring the modulation of modulated light; Frequency-changing of light
-
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- G02—OPTICS
- G02F—OPTICAL DEVICES OR ARRANGEMENTS FOR THE CONTROL OF LIGHT BY MODIFICATION OF THE OPTICAL PROPERTIES OF THE MEDIA OF THE ELEMENTS INVOLVED THEREIN; NON-LINEAR OPTICS; FREQUENCY-CHANGING OF LIGHT; OPTICAL LOGIC ELEMENTS; OPTICAL ANALOGUE/DIGITAL CONVERTERS
- G02F1/00—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics
- G02F1/01—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour
- G02F1/11—Devices or arrangements for the control of the intensity, colour, phase, polarisation or direction of light arriving from an independent light source, e.g. switching, gating or modulating; Non-linear optics for the control of the intensity, phase, polarisation or colour based on acousto-optical elements, e.g. using variable diffraction by sound or like mechanical waves
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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）
本発明は光線の周波数を変調する光学変調器、特に光と
音響波との相ＬＬ作用による光の周波数変調を遂行する
音響光学変調器に関する。
音響波との相ＬＬ作用による光の周波数変調を遂行する
音響光学変調器に関する。
（従来の技術）
ファイバオブチック・リンゲイ・ンターフエロメータ（
ｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ ｒｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆｃｒ
ｏｍｅｔｃｒ）には通常反対方向に光波を伝搬するルー
プ状のファイバオブチック材が包有される。反対方向に
伝搬する光波はループに沿って移動するに応じ合成され
干渉を受けつ＼光出力信号として放出される。光出力信
号の強さは反対方向に伝搬する光波の相対位相による干
渉の関数として変化する。
ｆｉｂｅｒ ｏｐｔｉｃ ｒｉｎｇ ｉｎｔｅｒｆｃｒ
ｏｍｅｔｃｒ）には通常反対方向に光波を伝搬するルー
プ状のファイバオブチック材が包有される。反対方向に
伝搬する光波はループに沿って移動するに応じ合成され
干渉を受けつ＼光出力信号として放出される。光出力信
号の強さは反対方向に伝搬する光波の相対位相による干
渉の関数として変化する。
ファイバオプチック・リングインターフェロメータは特
に回転を検出する際に有効であることが判明している。
に回転を検出する際に有効であることが判明している。
ループを回転すると、反対方向に伝搬する光波間に相対
位相差がサグナック効果により生じる。この位相差の大
きさはループの各速度の関数である。反対方向に伝搬す
る光波間の干渉により得られる光出力信号の強さはルー
プの回転速）艷の関数として変化する。このとき回転検
出は光出力信号を検出し処理し２回転速度を決定するこ
とにより行う。
位相差がサグナック効果により生じる。この位相差の大
きさはループの各速度の関数である。反対方向に伝搬す
る光波間の干渉により得られる光出力信号の強さはルー
プの回転速）艷の関数として変化する。このとき回転検
出は光出力信号を検出し処理し２回転速度を決定するこ
とにより行う。
一方、閉ループ式ファイバオブチツク回転センサには周
波数偏位装置が包有され、周波数偏位装置近傍では反対
方向に伝搬する各光波が検出コイルに導入されて、回転
による光波間の位相差が零にされる。サグナック移相を
零にするため各光波の周波数の調整量は検出ループの回
転速度を示す。
波数偏位装置が包有され、周波数偏位装置近傍では反対
方向に伝搬する各光波が検出コイルに導入されて、回転
による光波間の位相差が零にされる。サグナック移相を
零にするため各光波の周波数の調整量は検出ループの回
転速度を示す。
サグナック移相１１（は周波数偏位装置に供給されるよ
うな電気駆動信号を測定することにより決定出来る。サ
グナック移相を零にするために周波数偏位装置を用いる
と、ファイバオブチツク回転七ンづのダイナミックレン
ジが大幅に増加する。
うな電気駆動信号を測定することにより決定出来る。サ
グナック移相を零にするために周波数偏位装置を用いる
と、ファイバオブチツク回転七ンづのダイナミックレン
ジが大幅に増加する。
光波の周波数を偏位する際にブラッグセル（１３「ａｇ
ｇｃｌ′！ｌｌ）を用いることもできる。ブラッグセル
どしての音響光学変調器には通常結晶体が包合され、こ
の結晶体は音響変換器により馴動されて音響波を発生す
る。音響波は結晶体内を伝搬する光線と相ｙ１１作用す
る。音響変換器に変調信号を加えることにより、結晶体
内の？Ｎ響波の同波数が制御される。結晶体内の音響波
の波頭は可動回折格子として機能し、入射光線の第１の
部分から伝達され入射光線の第２の部分が反射される。
ｇｃｌ′！ｌｌ）を用いることもできる。ブラッグセル
どしての音響光学変調器には通常結晶体が包合され、こ
の結晶体は音響変換器により馴動されて音響波を発生す
る。音響波は結晶体内を伝搬する光線と相ｙ１１作用す
る。音響変換器に変調信号を加えることにより、結晶体
内の？Ｎ響波の同波数が制御される。結晶体内の音響波
の波頭は可動回折格子として機能し、入射光線の第１の
部分から伝達され入射光線の第２の部分が反射される。
光信号の最初の周波数がω３．のとき、伝達された光線
の第１の部分の周波数はω。でありブラッグセルから反
射された光線の第２の部分の周波数はω。トω。
の第１の部分の周波数はω。でありブラッグセルから反
射された光線の第２の部分の周波数はω。トω。
である。
（発明が解決しようとする問題点）
ブラッグセルとしての光周波数偏位装置の結晶体はＰｂ
Ｍｏ０．又はＴｅｎｔで作成される。この結晶体の光周
波数の偏位可能範囲は満足出来るものであるが、複屈折
が大きすぎるためファイバオプチツク回転センサ内に光
の非偏光現象（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）が生じ
ることが判明１．た。この非偏光現象は、同一の非偏光
の光波のみに、より干渉パターンが発生され処理されて
、検出ループの回転が決定されるので不都合である。
Ｍｏ０．又はＴｅｎｔで作成される。この結晶体の光周
波数の偏位可能範囲は満足出来るものであるが、複屈折
が大きすぎるためファイバオプチツク回転センサ内に光
の非偏光現象（ｄｅｐｏｌａｒｉｚａｔｉｏｎ）が生じ
ることが判明１．た。この非偏光現象は、同一の非偏光
の光波のみに、より干渉パターンが発生され処理されて
、検出ループの回転が決定されるので不都合である。
この非偏光現象を補正するため、センサ内の光の偏光状
態を直線偏光状態、即ち光が結晶体内を通過する際結晶
体軸と整合ｉ１Ｊ能に設ける必要がある１、ファイバオ
ブチツク回転センサには２個の音響光学周波数偏位装置
が包有され得る。時、ｉ１方向の光線と反時計方向の光
線が２個の周波数偏位装置に入り、この中では一般に偏
光調節を必要とする位置が四個所ある。４個所の偏光調
節位置が必要であるので、構造が大幅に複雑となり安定
した動作も難しくなる。
態を直線偏光状態、即ち光が結晶体内を通過する際結晶
体軸と整合ｉ１Ｊ能に設ける必要がある１、ファイバオ
ブチツク回転センサには２個の音響光学周波数偏位装置
が包有され得る。時、ｉ１方向の光線と反時計方向の光
線が２個の周波数偏位装置に入り、この中では一般に偏
光調節を必要とする位置が四個所ある。４個所の偏光調
節位置が必要であるので、構造が大幅に複雑となり安定
した動作も難しくなる。
通常のブラッグセルで用いる入射光線はへ１４行に■１
つ結晶体に対し所定角をなすよう向けられ、光線が結晶
体を通過した後の光線が音響界の波頭にχ・１し所定角
度、即ちブラッグ角をなすように向けられる必要がある
。ブラッグ角では、音響界の周波数は光線の周波数に加
えられ、ｉｌ１行光線はブラッグ角だけ回折される。こ
のため回折された光線は結晶体から出る前に光線の周波
数が偏位される。
つ結晶体に対し所定角をなすよう向けられ、光線が結晶
体を通過した後の光線が音響界の波頭にχ・１し所定角
度、即ちブラッグ角をなすように向けられる必要がある
。ブラッグ角では、音響界の周波数は光線の周波数に加
えられ、ｉｌ１行光線はブラッグ角だけ回折される。こ
のため回折された光線は結晶体から出る前に光線の周波
数が偏位される。
１１、いに平行な端面を有する従来の音響光学変調器の
場合、放出光線はブラッグ角の２倍だけ入射光線から偏
位される。
場合、放出光線はブラッグ角の２倍だけ入射光線から偏
位される。
従来の音響光学変調器を含むファイバオブチツク回転検
出ンステムを構成する場合、音響光学変調器を通過する
光線の偏位角は音響光学変調器を通過する光信号を平行
にすることにより補圧する必要がある。この平行補正に
は−１１行レンズの取付マウントを所定角度に加工する
必要があって困難Ｈつ高価となる。
出ンステムを構成する場合、音響光学変調器を通過する
光線の偏位角は音響光学変調器を通過する光信号を平行
にすることにより補圧する必要がある。この平行補正に
は−１１行レンズの取付マウントを所定角度に加工する
必要があって困難Ｈつ高価となる。
また音響光学変調器の平行に研磨した端面により定在音
響波を生じさせることも判明した。音響波の音響周波数
が変化することにより、干渉によってこの端面間の音響
波の波長が変化される。この干渉により、音響界の強さ
も変化せしめられ、このため音響光学変調器の光学効率
が変化されて光信号に振幅ノイズが引き起こされる。
響波を生じさせることも判明した。音響波の音響周波数
が変化することにより、干渉によってこの端面間の音響
波の波長が変化される。この干渉により、音響界の強さ
も変化せしめられ、このため音響光学変調器の光学効率
が変化されて光信号に振幅ノイズが引き起こされる。
しかして本発明の目的は−Ｌ述の従来の問題点を克服し
、構成が簡潔になる上、変調効率を増進し、信頼性を向
−トする音響光学変調器を提供することにある。
、構成が簡潔になる上、変調効率を増進し、信頼性を向
−トする音響光学変調器を提供することにある。
（問題点を解決するための手段）
本発明によれば上記の問題点を解決するため、誘電体材
で作られ第１、第２及び第３の而を有するブロック部材
と、第１の面に取り付けられブロック部材内に音響波を
発する音響変換器とを備え、第２及び第３の而は第１の
面に対し傾斜され、第２の面に所定角度で入射された所
定周波数の光線がブロック部材内に屈折され音響波によ
り回折されて、入射光線と同一線−ヒで入射光線の周波
数からシフトされた周波数を有する放出光線としてブロ
ック部材から出力されるように設けられてなる光信号の
周波数をシフトする音響光学変１凋器が提供される。
で作られ第１、第２及び第３の而を有するブロック部材
と、第１の面に取り付けられブロック部材内に音響波を
発する音響変換器とを備え、第２及び第３の而は第１の
面に対し傾斜され、第２の面に所定角度で入射された所
定周波数の光線がブロック部材内に屈折され音響波によ
り回折されて、入射光線と同一線−ヒで入射光線の周波
数からシフトされた周波数を有する放出光線としてブロ
ック部材から出力されるように設けられてなる光信号の
周波数をシフトする音響光学変１凋器が提供される。
この場合本発明による音響光学変調器には誘電材料で作
られたブロック部材が包有される。このブロック部材は
第１、第２及び第３の而を有し、またブロック部材内に
音響波を発生させる音響変換器が第１の面に取り付けら
れる。第２及び第３の而は第１の面に対し傾斜され、第
２の面に所定角度で入射された所定周波数の光線がブロ
ック内に屈折され音響波により回折されて、入射光線と
同一線上で入射光線の周波数から７フトされた周波数を
有する放出光線としてブロック部材から出力されること
になる。
られたブロック部材が包有される。このブロック部材は
第１、第２及び第３の而を有し、またブロック部材内に
音響波を発生させる音響変換器が第１の面に取り付けら
れる。第２及び第３の而は第１の面に対し傾斜され、第
２の面に所定角度で入射された所定周波数の光線がブロ
ック内に屈折され音響波により回折されて、入射光線と
同一線上で入射光線の周波数から７フトされた周波数を
有する放出光線としてブロック部材から出力されること
になる。
本発明の音響光学変調器に包有されるブロック部材の誘
電材料としては、３．硫化ヒ素が好ましい。
電材料としては、３．硫化ヒ素が好ましい。
音響光学変調器に入射される光線はブロック部材の第１
の面に対しｌ′−行であることが好ましい。
の面に対しｌ′−行であることが好ましい。
ブロック部材の第２の面は、入射光線がブラッグ１（＋
で音響波と衝突するよう、第１の曲に対し配向される。
で音響波と衝突するよう、第１の曲に対し配向される。
−Ｊｊブロック部材の第２及び第３の面は、第１の面に
対し−［１行ｌ［つ第２又は第３の而のいずれかに入射
される光線がブラッグ角で音響波と衝突するよう、第１
の面に対し、配向されることか好ましい。
対し−［１行ｌ［つ第２又は第３の而のいずれかに入射
される光線がブラッグ角で音響波と衝突するよう、第１
の面に対し、配向されることか好ましい。
光線の周波数を偏位する本発明の音響光学変調器を製造
する際、誘電材料製のブロック部材に第１、第２及び第
３の面を形成する工程と、ブロック部材の第１の面内に
音響波を発生させる工程とが包有される。このとき史に
、第１の面に対し第２及び第３の面を配向して、第１の
面に所定角度で入射された所定周波数の光線をブロック
内で５ｙ折し音響波により回折させて、入射光線と同一
線［−で入射光線の周波数からシフトされた周波数を有
する放出光線と１．てブロック部材から出力させる一Ｌ
稈が包有される。
する際、誘電材料製のブロック部材に第１、第２及び第
３の面を形成する工程と、ブロック部材の第１の面内に
音響波を発生させる工程とが包有される。このとき史に
、第１の面に対し第２及び第３の面を配向して、第１の
面に所定角度で入射された所定周波数の光線をブロック
内で５ｙ折し音響波により回折させて、入射光線と同一
線［−で入射光線の周波数からシフトされた周波数を有
する放出光線と１．てブロック部材から出力させる一Ｌ
稈が包有される。
またこの場合ブロック部材を二硫化ヒ素で作る一Ｌ稈が
包有されることが好ましい。１１つまた入射光線をブロ
ック部材の第１の面に対し・Ｖ行に与えるＬ稈が包有さ
れることが望ましい。史に好ましくは、ブロック部材の
第２の面を第１の面に対し配向して入射光線をブラッグ
角で音響波と衝突させる工程が包有される。
包有されることが好ましい。１１つまた入射光線をブロ
ック部材の第１の面に対し・Ｖ行に与えるＬ稈が包有さ
れることが望ましい。史に好ましくは、ブロック部材の
第２の面を第１の面に対し配向して入射光線をブラッグ
角で音響波と衝突させる工程が包有される。
加えて望ましくは、ブロック部材の第２及び第３の而を
第１の面に対し配向して第１の面と・ｌ１行［１つ第２
叉第３の面のいずれかに入射される光線をブラッグ角で
音響波と衝突させる工程が包有される。
第１の面に対し配向して第１の面と・ｌ１行［１つ第２
叉第３の面のいずれかに入射される光線をブラッグ角で
音響波と衝突させる工程が包有される。
（作用）
本発明によればブロック部材の、特に音響変換器を付設
する第１の面に対し、光線の入射、放出面としての第２
、第３の面を僅かに傾斜させて、伝達増【１１ノイズの
低減、あるいは定在音響波の抑制を実現出来る。
する第１の面に対し、光線の入射、放出面としての第２
、第３の面を僅かに傾斜させて、伝達増【１１ノイズの
低減、あるいは定在音響波の抑制を実現出来る。
（実施例）
本発明の理解を促進するためにまず基礎となる技術”１
１項を１悦明するに、第１図には周知の音響光学変１週
器ｌＯが示される。ｒ？響光学変調器１０には１誘電体
材で作られたブロック部材、特に結晶体１２と、結晶体
１２の一端側部１６に付設される音響変換器１４とが包
有されている。音響変換器１４は全体として結晶１２の
一端側部１６から対向する他端側部１８へ伝搬する音響
波を発生する。このとき発生する音響波２０を図には便
宜的に・［シ行線で示しである。
１項を１悦明するに、第１図には周知の音響光学変１週
器ｌＯが示される。ｒ？響光学変調器１０には１誘電体
材で作られたブロック部材、特に結晶体１２と、結晶体
１２の一端側部１６に付設される音響変換器１４とが包
有されている。音響変換器１４は全体として結晶１２の
一端側部１６から対向する他端側部１８へ伝搬する音響
波を発生する。このとき発生する音響波２０を図には便
宜的に・［シ行線で示しである。
一方光線２２が結晶体１２の入射面２４に、入射面２４
に対し所定の人ＱＪ角！ （ブラッグ１６角（Ｂｒａｇ
ｇ ｈａＩｆ ａｎｇｌｅ） ）で入射すると、入射光
線２２の大゛トは入射面２４において屈折して結晶体１
２内に入る。結晶体１２内に入った光は平行な音響波２
０と相互作用して光の周波数がシフトされる。この光は
更に結晶体１２内を伝搬し入射面２４と反対の放出面２
６から放出される。この回折光線は光線２２からブラッ
グ角だけ偏向される。
に対し所定の人ＱＪ角！ （ブラッグ１６角（Ｂｒａｇ
ｇ ｈａＩｆ ａｎｇｌｅ） ）で入射すると、入射光
線２２の大゛トは入射面２４において屈折して結晶体１
２内に入る。結晶体１２内に入った光は平行な音響波２
０と相互作用して光の周波数がシフトされる。この光は
更に結晶体１２内を伝搬し入射面２４と反対の放出面２
６から放出される。この回折光線は光線２２からブラッ
グ角だけ偏向される。
に述の周知の構成と対照するに本発明による第２図に示
した音響光学変調器３０には、誘電体材で作られたブロ
ック部材、特に結晶体３２と結晶体３２の而３５に付設
される音響変換器３４とが包有されている。結晶体３２
は而３５に対し傾斜された一対の対向する而３６．３８
を有する。一方面３３．３６．３８は光条（５ｔｒｉａ
ｔ １ｏｎｓ）を引き起こすことのないように均質な平
面に形成される。
した音響光学変調器３０には、誘電体材で作られたブロ
ック部材、特に結晶体３２と結晶体３２の而３５に付設
される音響変換器３４とが包有されている。結晶体３２
は而３５に対し傾斜された一対の対向する而３６．３８
を有する。一方面３３．３６．３８は光条（５ｔｒｉａ
ｔ １ｏｎｓ）を引き起こすことのないように均質な平
面に形成される。
史に第２図を参、照するに、傾斜された而３６は正確に
研磨され、ブラッグ角をｈｎ償する結晶体３２の屈折率
＜を有している。いま入射光線は而３６に対し入射角ビ
で而３３と甲行に入射されると、入射光線の一部が結晶
体３２内に屈折され音響変換２に３４で発生される音響
波の波頭と相互作用され回折されて而３８に伝搬され、
史に而３８で屈折されて入射光線と同一線りで結晶３２
体から放出される。
研磨され、ブラッグ角をｈｎ償する結晶体３２の屈折率
＜を有している。いま入射光線は而３６に対し入射角ビ
で而３３と甲行に入射されると、入射光線の一部が結晶
体３２内に屈折され音響変換２に３４で発生される音響
波の波頭と相互作用され回折されて而３８に伝搬され、
史に而３８で屈折されて入射光線と同一線りで結晶３２
体から放出される。
音響光学変１凋器３０の入射光線と放出光線とが−１−
述のように構成されることにより、ブラッグ角に対する
レンズマウントの整合条件を不要に１．得る。
述のように構成されることにより、ブラッグ角に対する
レンズマウントの整合条件を不要に１．得る。
本発明によれば、特に光線を収束させるレンズのレンズ
マウントが同一線１−になるよう整合させて加工でき、
このためブラッグ角に対しレンズマウントを個々に整合
加工する場合よりよりｉＦ確な整合を容易に達成出来る
。
マウントが同一線１−になるよう整合させて加工でき、
このためブラッグ角に対しレンズマウントを個々に整合
加工する場合よりよりｉＦ確な整合を容易に達成出来る
。
これに対し第１図の周知の音響光学変調器１０の端面は
一部−ヒ述の如く入射光線と音響波の波頭とを好適に相
互作用させるため入射角１′ となるよう加工する必要
がある。端面が直角面に形成された音響光学変調器！０
の場合の入射角ｌは次の式で表される。
一部−ヒ述の如く入射光線と音響波の波頭とを好適に相
互作用させるため入射角１′ となるよう加工する必要
がある。端面が直角面に形成された音響光学変調器！０
の場合の入射角ｌは次の式で表される。
ｓｉｎ Ｉ ・ λ／２八 ・ ｒλ／２ｖ ・
・・ （１）ここに、λは入射光線の波長、Ａは音響光
学変調１５１０の音響波長、ｔは音響光学変調器１０が
駆動される「【周波数、Ｖは音響光学変１週器１０内で
の音速である。スネルの法則によれば、音響光学変調器
ＩＯ内でのブラッグ角Ｂは次の式で表される。
・・ （１）ここに、λは入射光線の波長、Ａは音響光
学変調１５１０の音響波長、ｔは音響光学変調器１０が
駆動される「【周波数、Ｖは音響光学変１週器１０内で
の音速である。スネルの法則によれば、音響光学変調器
ＩＯ内でのブラッグ角Ｂは次の式で表される。
ｓｉｎ Ｂ −ｓｉｎつＩ／ｒ）
−＜２）ここに、ηは入射光線の波長での結晶体１２
の屈折率である。入射光線の屈折角はブラッグ角に等し
くして音響光学変調器ＩＯの入射光線と放出光線とが同
一線ヒになるようにする必要があることが理解されよう
。
−＜２）ここに、ηは入射光線の波長での結晶体１２
の屈折率である。入射光線の屈折角はブラッグ角に等し
くして音響光学変調器ＩＯの入射光線と放出光線とが同
一線ヒになるようにする必要があることが理解されよう
。
これにに、■し第２図に示した本発明の音響光学変１Ｓ
１器３０の場合、結晶体３２の端面：（６が音響変換器
３４の取付甲面に対し角度Ｉ゛をなし、ｒ？響変換器３
４の取付ｉ１１而とＶ行な入射光線が入射角ドをもって
端面３６に入射される。スネルの法則によれば、端面３
６に入射された光線はブラッグ角度［３で屈折される。
１器３０の場合、結晶体３２の端面：（６が音響変換器
３４の取付甲面に対し角度Ｉ゛をなし、ｒ？響変換器３
４の取付ｉ１１而とＶ行な入射光線が入射角ドをもって
端面３６に入射される。スネルの法則によれば、端面３
６に入射された光線はブラッグ角度［３で屈折される。
端面３６の垂直線とブラッグ角度Ｂとのなす角度はＲで
ある。角度Ｒと入射角ｌ゛ とには次の関係がある。
ある。角度Ｒと入射角ｌ゛ とには次の関係がある。
ｓｉｎ ｌ’ ・η５ｉｎＲ−（３）
望まＩ、い条件はビー１３ ＋ Ｒであるので式（３）
を代入すると次の関係が得られる。
を代入すると次の関係が得られる。
ｔａｎ Ｒ＝ ｇｉｎ ｎバｒ） −ｃｏｓ Ｂ）
−（４）三硫化ヒ素＾Ｓ、Ｓ、の場合、波長λ−８４０
ｎｍでは屈折率ｌは２．５１である。音響光学変調器３
０が音響周波数Ｉ ＝ ８０ＭＩＩｚで音速が２６００
ｍ／ｓｅｃで作動されると、角度［３は５． ＋５ｍｒ
ａｄ （ミリラジアン）でブラッグ角Ｉ＜は３．４１ｍ
ｒａｄとなる。従って、端面３６の垂直線と入射光線１
′ とのなす角度は８．５６ｍｒａｄとなることは容易
に理解されよう。
−（４）三硫化ヒ素＾Ｓ、Ｓ、の場合、波長λ−８４０
ｎｍでは屈折率ｌは２．５１である。音響光学変調器３
０が音響周波数Ｉ ＝ ８０ＭＩＩｚで音速が２６００
ｍ／ｓｅｃで作動されると、角度［３は５． ＋５ｍｒ
ａｄ （ミリラジアン）でブラッグ角Ｉ＜は３．４１ｍ
ｒａｄとなる。従って、端面３６の垂直線と入射光線１
′ とのなす角度は８．５６ｍｒａｄとなることは容易
に理解されよう。
三硫化ヒ素は複屈折が低く性能係数も高い７．複屈折が
低いと、通常音響光学変調器の製造の際使用されるＰｂ
ＭｏＯ４および丁ｅＯ１のような材料に生じる非偏光現
象が防止される。また性能係数が高いと、音響光学変調
器３０の寸法が小さくでき消費電力も最小限に押さえら
れ、光学効率も高くできる。
低いと、通常音響光学変調器の製造の際使用されるＰｂ
ＭｏＯ４および丁ｅＯ１のような材料に生じる非偏光現
象が防止される。また性能係数が高いと、音響光学変調
器３０の寸法が小さくでき消費電力も最小限に押さえら
れ、光学効率も高くできる。
Ｆ！ｆ響光学変調器３０の動作特性を周波数「＝７８Ｍ
Ｉｌｚの近傍でテストしたが、その結果総合光学効率は
約６９％で側波帯減少（ｓｉｄｅｂａｎｄ ５ｕｐｐｒ
ｅｓｓｉｏｎ）は約５７ｄｌ（であった。周波数を変化
させると、３ ｄｆ（周波数点は約７３．９ Ｍｌｌｚ
と約８２．７ Ｍｌｌｚであり側波帯減少は約８．８Ｍ
ｌ１ｚであることが判明した。
Ｉｌｚの近傍でテストしたが、その結果総合光学効率は
約６９％で側波帯減少（ｓｉｄｅｂａｎｄ ５ｕｐｐｒ
ｅｓｓｉｏｎ）は約５７ｄｌ（であった。周波数を変化
させると、３ ｄｆ（周波数点は約７３．９ Ｍｌｌｚ
と約８２．７ Ｍｌｌｚであり側波帯減少は約８．８Ｍ
ｌ１ｚであることが判明した。
テスト結果によれば、本発明による音響光学変ａ’ｌ
器３０は従来のものに比べ、定在波により引き起こされ
る光学伝達増幅ノイズが１５ｄＢ減少され得る。
器３０は従来のものに比べ、定在波により引き起こされ
る光学伝達増幅ノイズが１５ｄＢ減少され得る。
Ｈつ結晶体３２の傾斜端面端面３６．３８により、結晶
体３２内の波が反射され端面３６．３８間の定在音響波
のび在が抑止される。更に音響光学変調器の駆動周波数
は中心周波数の周囲に約１８０ＫＩＩｚ変位する周波数
で変１り１１され、光出力が高速光検出器でｉｌ［１１
定され分光分析器で分析した。このとき駆動周波数の中
心周波数が７７〜７９ Ｍｌｌｚ間で変化されると、基
本周波数の振幅変調は２５ｄＢ以下であった。
体３２内の波が反射され端面３６．３８間の定在音響波
のび在が抑止される。更に音響光学変調器の駆動周波数
は中心周波数の周囲に約１８０ＫＩＩｚ変位する周波数
で変１り１１され、光出力が高速光検出器でｉｌ［１１
定され分光分析器で分析した。このとき駆動周波数の中
心周波数が７７〜７９ Ｍｌｌｚ間で変化されると、基
本周波数の振幅変調は２５ｄＢ以下であった。
（発明の効果）
−に連のように構成された音響光学変調器によれば、伝
達増［１１ノイズを減少すると共に定在音響波を抑制で
き、高効率で高信頼を得ることができる刃々の顕許な効
果を達成する。
達増［１１ノイズを減少すると共に定在音響波を抑制で
き、高効率で高信頼を得ることができる刃々の顕許な効
果を達成する。
第１図は従来の音響光学変調器の簡略説明図１、第２区
１は本発明の音響光学変調器の簡略説明図である、。 １０・・・音響光学変調器、１２・・結晶体、Ｉ４・・
・音響変換器、１６・・・一端側部、１８・・・他端側
部、２０・・音響波、２２・・−光線、２４・・・入射
面、２６・・・放出面、３０・・・音響光学変調器、３
２・・・結晶体、３３・・・面、３４・・・音響変換器
、３５・・−而、３６・・・端面、３８・・・面。
１は本発明の音響光学変調器の簡略説明図である、。 １０・・・音響光学変調器、１２・・結晶体、Ｉ４・・
・音響変換器、１６・・・一端側部、１８・・・他端側
部、２０・・音響波、２２・・−光線、２４・・・入射
面、２６・・・放出面、３０・・・音響光学変調器、３
２・・・結晶体、３３・・・面、３４・・・音響変換器
、３５・・−而、３６・・・端面、３８・・・面。
Claims (2)
- （１）誘電体材で作られ第１、第２及び第３の面を有す
るブロック部材と、第１の面に取り付けられブロック部
材内に音響波を発する音響変換器とを備え、第２及び第
３の面は第１の面に対し傾斜され、第２の面に所定角度
で入射された所定周波数の光線がブロック部材内に屈折
され音響波により回折されて、入射光線と同一線上で入
射光線の周波数からシフトされた周波数を有する放出光
線としてブロック部材から出力されるように設けられて
なる光信号の周波数をシフトする音響光学変調器。 - （２）入射光線がブロック部材の第１の面に対し平行で
あり、第１の面に対し平行に第２、第３の面に入射され
た光線がブラッグ角で音響波と相互作用されるように設
けられてなる特許請求の範囲第１項記載の音響光学変調
器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US236,900 | 1981-02-23 | ||
| US23690088A | 1988-08-26 | 1988-08-26 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0281036A true JPH0281036A (ja) | 1990-03-22 |
Family
ID=22891465
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1187186A Pending JPH0281036A (ja) | 1988-08-26 | 1989-07-18 | 音響光学変調器 |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0281036A (ja) |
| KR (1) | KR900003673A (ja) |
| DE (1) | DE3927121A1 (ja) |
| FR (1) | FR2635879A1 (ja) |
| GB (1) | GB2222271A (ja) |
| IT (1) | IT1233183B (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2682494A1 (fr) * | 1991-10-11 | 1993-04-16 | Thomson Csf | Dispositif de transposition de frequence pour une onde optique. |
| FR3096792B1 (fr) | 2019-05-28 | 2025-05-16 | Leosphere | Architectures de Modulateur Acousto-Optique, de dispositif optique et d’amplificateur optique fibré en double passage. |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528076A (en) * | 1978-08-21 | 1980-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Ultrasonic light modulator |
Family Cites Families (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US3982817A (en) * | 1974-02-25 | 1976-09-28 | Westinghouse Electric Corporation | Collinear acousto-optical tunable filter and acousto-optically tunable laser |
| US3931595A (en) * | 1974-04-23 | 1976-01-06 | Westinghouse Electric Corporation | Optical waveguide modulator using single crystals of TlGaSe2 ORβTl2 |
| US4084182A (en) * | 1974-07-01 | 1978-04-11 | Laser Video, Inc. | Multi-beam modulator and method for light beam displays |
| US4019155A (en) * | 1975-11-05 | 1977-04-19 | Rca Corporation | Acousto-optic modulated laser |
| US4697888A (en) * | 1982-04-21 | 1987-10-06 | Chevron Research Company | Frequency shifted cavity for electromagnetic radiation |
| JPS60120319A (ja) * | 1983-12-05 | 1985-06-27 | Ricoh Co Ltd | 音響光学変調器 |
| KR860001588Y1 (ko) * | 1984-06-16 | 1986-07-19 | 주식회사금성사 | 음향광학적 광 변조기 |
| FR2587810A1 (fr) * | 1985-09-25 | 1987-03-27 | Exxon Production Research Co | Reflecteur optique et procede pour reflechir une partie de l'energie d'une onde lumineuse se propageant dans une fibre optique |
| US4789241A (en) * | 1987-02-24 | 1988-12-06 | Mcdonnell Douglas Corporation | Optical fiber sensing systems having acoustical optical deflection and; modulation devices |
-
1989
- 1989-07-18 JP JP1187186A patent/JPH0281036A/ja active Pending
- 1989-07-21 GB GB8916656A patent/GB2222271A/en not_active Withdrawn
- 1989-08-17 DE DE3927121A patent/DE3927121A1/de not_active Ceased
- 1989-08-25 FR FR8911278A patent/FR2635879A1/fr active Pending
- 1989-08-25 KR KR1019890012138A patent/KR900003673A/ko not_active Ceased
- 1989-08-28 IT IT8967724A patent/IT1233183B/it active
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS5528076A (en) * | 1978-08-21 | 1980-02-28 | Mitsubishi Electric Corp | Ultrasonic light modulator |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| IT8967724A0 (it) | 1989-08-28 |
| GB2222271A (en) | 1990-02-28 |
| IT1233183B (it) | 1992-03-16 |
| GB8916656D0 (en) | 1989-09-06 |
| KR900003673A (ko) | 1990-03-26 |
| DE3927121A1 (de) | 1990-03-01 |
| FR2635879A1 (fr) | 1990-03-02 |
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