微型光学陀螺仪中声光移频器的设计与分析

微型光学陀螺仪是基于Ｓａｇｎａｃ效应，采用先进的集成光学技术研制的新型光学陀螺仪。研制微型光学陀螺仪的关键在于用频率调制来实现频率伺服，对主要误差进行有效抑制，以及实现高精度Ｓａｇｎａｃ频差测量。声光移频器是解决这一系列技术关键的一个核心器件。针对微型光学陀螺仪中对声光移频器所提出的百万分之一相对频移精度，调制带宽不低于１０ＭＨｚ，有效声功率大于１８０ｍＷ的特殊要求，对微型光学陀螺仪的核心器件——声光移频器进行了理论分析与设计，研究了它在实现上的主要技术难点，提出采用直接数字频率合成技术来代替一般的压控振荡器激励方案     

基于声表面波的喇曼型声光移频器的研究

A Raman acousto-optic frequency shifter （AOFS） based on surface acoustic wave （SAW） is presented. It consists of a double-ended SAW resonator and optical waveguide system. The structure parameters of the SAW resonator are optimized using COM software and the optical waveguide system is designed using an effective index method. The AOFS prototype fabricated using MEMS technology is detected. The optical beat signals su- perimposed by ± 1st-order and ±2nd-order diffracted beams are detected. The frequency shift of 78.2201 MHz related to the 1 st-order diffracted beams and 156.2306 MHz related to the 2nd-order diffracted beams are obtained respectively.     

间接式光纤声光移频器

介绍了间接式光纤声光移频器的设计、结构和研究制作。在１．３μｍ光波长下，用单模光纤耦合，获得了移频频率５０ＭＨｚ±０．１ＭＨｚ、频率稳定度优于１０－５／ｈ、插入损耗－１０．９８ｄＢ和性能稳定的实验结果     

基于差频原理的声光移频器

描述了声光移频器的特点及应用,依据一般声光移频器移频频率大于20MHz的局限性,提出了一种基于差频原理的声光移频器,介绍了其工作原理、光路设计及电路设计,在1 550nm波长下,得到了衍射效率>60%,移频频率±1MHz,频率稳定度优于10-6/2h的测试结果。     

直接数字频率合成在声光移频器中的应用

直接数字频率是一种新兴的电子技术,已广泛应用于雷达以及和 ,由于应用在惯性技术中的声光移频器对其控制电路提出了很高的要求,传统的技术难以实现。因此,文章介绍了一种以技术为核心的新型控制方法,它将声光移频器的要求与先进的数字技术结合起来,大大提高了控制系统的精度。     

用于多普勒激光雷达系统的光纤声光移频器

介绍了应用于多普勒激光雷达系统中起频移作用的光纤声光移频器的设计及应用,描述了光纤声光移频器的工作原理,着重介绍光纤声光移频器的关键指标插入损耗、消光比、频率精度和稳定度的设计方法,得到了工作波长1.55 μm,插入损耗1.8 dB,消光比45 dB,频率稳定度优于频率×10 -7的实验结果。     

利用双晶体实现的低频保偏光纤声光移频器

该文介绍了一种低频保偏光纤声光移频器的设计、制作、性能参数及典型应用。采用双晶体反向级联设计,将两片晶体工作频率的差值作为器件的移频频率,避免了单片声光晶体难以实现低频声光移频的问题。样品获得的性能参数为:工作波长1 053nm,移频频率10 MHz,插入损耗3.3dB,光上升时间33ns,输出偏振态线偏振。     

声表面波卷积器／存储相关器用ZnO膜的制备

本文介绍了声表面波(SAW)卷积器/存储相关器用优质氧化锌(ZnO)压电膜的制备方法。用平面磁控溅射技术溅射ZnO陶瓷靶沉积出了激励SAW西沙瓦模式的优质ZnO膜。用同轴磁控溅射技术溅射ZnO陶瓷靶沉积出的优质ZnO膜制作ZnO/Si单片式SAW卷积器,使该器件性能进一步改善,同时给出了相应的实验结果。     

声表面波卷积器的基本理论

本文首先简单地回顾了声学卷积发展的历史;然后从卷积的数学定义出发,深入地讨论了声学卷积的基本原理;最后以电磁非线性相互作用为基础,从微扰理论出发,详细地分析了半导体-空气隙-压电体型声表面波卷积器的物理过程,并导出了它的卷积效率公式。     

ZnO/蓝宝石结构声表面波频散特性数值计算

从理论上计算出ZnO/蓝宝石结构声表面波相速度和机电耦合系数k2色散曲线。计算显示,在ZnO膜厚和声表面波器件波长之比h/λ=0.48时,IDT/ZnO(c面)/蓝宝石(c面)结构西沙瓦波1次模式的k2最大值为2.705%,理论声速为4 982m/s;在h/λ=0.3时,IDT/ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构西沙瓦波1次模式的k2最大值为4.34%,理论声速为5 509m/s。结果表明,IDT/ZnO(a面)/蓝宝石(r面)结构西沙瓦波1次模式的k2和声速较大,适于研制高频低损耗声表面波滤波器。     

激光多普勒移频特性研究

为了提高激光多普勒测速系统的性能,增强系统与应用场景适配性,文中对比电光和声光两种主要移频器件的特点,从器件移频原理出发,提出了简化频率变换关系的分析方法,从理论上研究激光多普勒测速系统中两种器件产生的移频特性,搭建铌酸锂电光调制和声光移频全光纤激光测速系统链路,将测试频率特征与理论特征进行对比研究,提出一种新型声电混合调制激光多普勒测速系统。结果表明,该新型系统兼具声光移频测速系统可测量运动目标运动方向、运动速度,完成电光调制测速系统多频率校正的特点,频率测量相对误差较小,动态范围大。通过研究两种移频方式对频率特性,为设计高性能激光多普勒测速系统提供了理论和实验支撑。     

声表面波快速跳频信号的实现

本文从理论与实验两个方面证明了注入选模法实现多模声表面波振荡器（ＳＡＷＯ）跳频控制的机理。所实现的跳频信号具有随机跳变能力，对多模ＳＡＷＯ其它模式的抑制能力约为６０ｄＢ，并具有较高频谱纯度等特点。     

带补偿电路的声表面波卷积器初探

介绍了采用束宽压缩多条耦合器，带补偿电路的声表面波卷积器的基本原理，设计与制作，给出了测量方法及测试结果，实验表明，声表面波卷积器向组件化方向发展已成为可能。     

两通道声表面波全光纤声光调制器的研究

研制了一种新型的两通道声表面波(SAW)全光纤声光调制器,建立了多通道声波与光纤中光导波相互作用的耦合模方程并求出其解。SAW全光纤声光器件由两通道SAW器件和单模光纤构成。光纤嵌入SAW器件,光纤中的光导波被声表面波调制,由于两个通道中的SAW具有不同的中心频率,所以光纤中的光导波可以被具有不同频率的两个通道的SAW同时调制。测试了器件,实现了全光纤相干调制解调。     

CO_2激光的窄脉冲声光调制与移频

本文首先介绍了CO_2激光窄脉冲调制与移频在CO_2相干接收技术中的意义及调制与移频的方法,简要分析了声光调制器的工作原理,并利用声光调制器进行了CO_2激光的窄脉冲调制和100MHz的移频,最后给出了实验结果和结论.     

声表面波温度传感器的仿真与设计

利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响,并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高(8.8kHz/℃),误差小,具备良好的温度-频率特性。     

声表面波温度传感器的仿真与设计

利用有限元软件COMSOL对声表面波温度传感器进行仿真。声表面波温度传感器基底材料为YX-切石英单晶,并在石英上镀ZnO薄膜,叉指换能器和反射栅采用铝电极。通过仿真研究了叉指换能器的高度、金属化率变化对声表面波温度传感器性能的影响,并根据仿真结果设计和制作了一种镀ZnO薄膜的SAW温度传感器。测试结果表明,制作的传感器灵敏度较高(8.8kHz/℃),误差小,具备良好的温度-频率特性。     

声表面波弹性卷积器信号传播与相关

本文介绍了声表面波弹性卷积器的信号传播和相关,分析了卷积器的脉冲响应、自卷积及波导色散对相关峰值的影响.给出了实验结果.     

采用ZnO压电薄膜的声光偏转器研制

研究了基于ZnO压电薄膜结构的1GHz声光偏转器。通过采用半导体工艺流程制备器件,并利用射频网络分析仪对实验器件进行了测试,得到器件达到的性能指标:中心频率1.05GHz、带宽500MHz、衍射效率1%、渡越时间1.5μs。