Page 29 - 网络电信2018年4月刊上

光 通 信

大小决定，即
τ＝d／ｖ （1） (5)
由式（1）可看出，通过采用ｖ大的声光材料和减小d的方
法来降低τ。在声光晶体介质确定时，降低τ的最佳途径是减 式中：L 0 为调制器工作频率的特征长度。
小d。目前用作声光晶体材料的主要有重火石、熔石英、氧化碲 本文中光纤声光调制器光脉冲上升时间约为20ns，因此，
和钼酸铅，其材料在1550NM的声光性质如表1所示。 由式（2）～（5）可确定d和L。
表１ 常用的声光晶体材料性能表
表1 常用的声光晶体材料性能表
三、研制结果
基于以上的设计，我们研制出了高速光纤声光调制器样
品，如图3所示。
图3 高速光纤声光调制器器件图

由表1可看出，氧化碲和钼酸铅适合制作声光调制器，且氧
化碲的声速更高，所以本文中选用氧化碲作为声光晶体材料。
由于入射光束有一定宽度，且声波通过光束不可能瞬间
穿过光束，需要一定的渡越时间。在声光晶体介质固定的情况
下，采用透镜将光束聚焦到声光晶体中心，从而减小超声渡越
高速光纤声光调制器工作波长为1550nm，工作频率为
时间。
100MHz。器件测试仪器包括1550NM激光器、脉冲信号源、驱动
在设计中，为了充分利用光能和声能，需考虑声束和光束
电源、光电探测器、光功率计和示波器。最后测试该器件光脉
的发散角比。这是因为如果光发散角大于声发散角，则边缘光
冲上升时间为23.9nx，插入损耗为2.9dB，通断消光比为53dB。
线不能满足布喇格条件，不被衍射；反之，如果声束发散角大
其光脉冲上升时间如图4所示。
于光束发散角时，其边缘的超声能量浪费。所以在设计声光调
制器时，需要较精确地确定二者的比值。定义发散角比为
a≡Δφ／Δθ （2） 四、结束语
本文介绍了影响光纤声光调制器上升时间的因数，并且研
式中：Δφ为激光的发散角；Δθ为换能器产生超声波的
制得到光脉冲上升时间23．9NS、插入损耗2．9DB的高速光纤
发散角，且
声光调制器，为后续高速光纤声光调制器的设计提供了一定帮
Δθ＝Λ／L （3）
助。
式中：L为声光互作用长度；Λ为调制器工作频率处
的声波长。则
参考文献
A≡Δφ／Δθ＝Δφ·L／Λ （4）
[1] 徐介平．声光器件原理、设计和应用I[M]．北京：科学出版社，
式（4）中L必须满足完全布喇格衍射条件，即
1982．
图4 示波器上测试的光脉冲上升时间图

36 网络电信 二零一八年四月