Page 23 - 应用声学2019年第2期

第 38 卷 第 2 期 陈华志等： 超高速光纤耦合声光调制器的设计及其应用 169

空间上严格分离 [6] 。图 4 计算了两个波长 FCAOM 中声能量的衰减与频率的二次方呈正比 [5] ，高的设
在不同工作频率和光纤 -透镜间隙参数下的通断 计工作频率将引起大的声衰减，声光互作用过程难
消光比。 以获得高的衍射效率，器件插入损耗大，因此在满足
尽管从图 4中可以看出，在相同间隙参数下，提 通断消光比指标的前提下，工作频率的选择应尽可
高工作频率能够有效提高通断消光比，但由于介质 能低。
30 30
1064 nm٨͈АᑢфʽӤ௑ᫎေ᝷ϙ
1550 nm٨͈АᑢфʽӤ௑ᫎေ᝷ϙ
25 1064 nm٨͈ܦА̮᠏ЯАԧஙᝈ 25
1550 nm٨͈ܦА̮᠏ЯАԧஙᝈ 20
АᑢфʽӤ௑ᫎ/ns 15 15 ܦА̮᠏ЯАԧஙᝈ/mrad
20

10
10
5 5

0 0
200 220 240 260 280 300 320 340 360 380 400 420 440 450
Аጜ-ᤩ᪫ᫎᬩ/mm
图 3 声光介质内光发散角、光脉冲上升时间理论值与光纤 -透镜间隙参数的关系
Fig. 3 The divergence angle of light in the acousto-optic medium, and the theoretical
rise time as functions of the fiber-lens gap parameter
160
1550 nm 1550 nm 1550 nm 1550 nm
150 MHz 200 MHz 250 MHz 300 MHz
140
1064 nm 1064 nm
250 MHz
120
FCAOMᤰல๗Аඋ/dB 100 200 MHz
300 MHz
80 1064 nm
60
55
40
150 MHz
20 1064 nm
0
200 250 300 350 400 450
Аጜ-ᤩ᪫ᫎᬩ৲ᮠ/mm
图 4 在不同工作频率、光纤 -透镜间隙参数下的通断消光比理论值
Fig. 4 The theoretical extinction ratio under different working frequencies and fiber-lens
gap parameters
1.2 1.2
ࣨए 90.02% 1.0 ࣨए 90.20%
1.0
Аᑢфॆʷӑࣨए 0.8 Аᑢфॆʷӑࣨए 0.8
௑ᫎ 179.7 ns
௑ᫎ 179.6 ns
0.6
0.6
0.4
ࣨए 9.98% 0.4 ࣨए 10.06%
0.2 ௑ᫎ 170.3 ns 0.2 ௑ᫎ 170.5 ns
0 0
100 120 140 160 180 200 220 240 260 280 300 100 150 200 250 300
௑ᫎ t/ns ௑ᫎ t/ns
(a) 1064 nm ٨͈Аᑢф־ऄ͌ᄾፇ౧ (b) 1550 nm ٨͈Аᑢф־ऄ͌ᄾፇ౧
图 5 FCAOM 的光脉冲时域响应理论仿真结果
Fig. 5 Optical pulse temporal response theoretical simulation results of the FCAOM