解讀聲光移頻器的應(yīng)用

聲光移頻器是一種改變光束頻率的聲光器件。由于多普勒效應(yīng)，前行中的聲波可使光束的頻率上移或下移，其移頻值等于射頻頻率。由于射頻頻率通常是幾十或幾百MHz，典型的光學(xué)頻率在1014MHz量級，頻移相對來說較小，我們是感覺不到的，不會因為移頻而產(chǎn)生光顏色的變化。

聲光移頻器的移頻量和移頻精度主要由射頻功率信號決定，只要能保證射頻功率信號的穩(wěn)定度，移頻精度可以達到很高，受環(huán)境溫度的影響也很小，改變外加電信號可以很方便地任意控制移頻，使用非常方便，已廣泛應(yīng)用于外差檢測、測速、光纖陀螺等領(lǐng)域

多普勒測速儀

激光多普勒測速儀由激光器、聲光移頻器、光學(xué)系統(tǒng)、光學(xué)接收系統(tǒng)、信號和數(shù)據(jù)處理系統(tǒng)等組成。

激光多普勒測速儀的原理是根據(jù)多普勒現(xiàn)象，光照射運動中的物體，被運動物體散射的光將發(fā)射頻率漂移，相對移頻量由運動物體的速度在散射方向的分量決定。將散射光和發(fā)射的激光進行差拍，測定拍移量即可測定物體的運動速度。但激光的頻率極高，物體的運動速度很快時，其移頻也很大，要想接收并測定這么高的拍頻率是很困難的，因而測速范圍窄，精度低。利用聲光移頻器可以很容易解決這個問題。從單模穩(wěn)頻激光器發(fā)出的激光束先分出一部分激光經(jīng)過聲光移頻器，由于激光通過聲光器件與超聲波相互作用后，其衍射光的頻率將是激光的頻率與超聲波頻率的疊加，因此衍射光具有與超聲波相同頻率的移頻量。未通過聲光器件的另一部分激光照射運動物體，散射光發(fā)生多普勒移頻后再與衍射光進行差拍，就可以大幅度降低拍頻，甚至可以實現(xiàn)零拍，可以很方便地通過測定加在聲光移頻器上的電信號頻率來測定多普勒頻移量，從而極大地擴大了激光測速儀的測速范圍和測量精度。

光纖直徑自動控制儀

光導(dǎo)纖維的直徑不均勻時，導(dǎo)光膜將被散射，導(dǎo)致光纖的損耗急劇增大，因而在光纖生產(chǎn)中必須進行等徑控制，利用聲光移頻器可以實現(xiàn)光纖生產(chǎn)的等徑控制自動化。

聲光移頻器對激光產(chǎn)生衍射后的零級光和一級衍射光由透鏡系統(tǒng)會聚在光纖所在區(qū)域，形成干涉條紋，改變透鏡的焦距或透鏡的位置可以改變會聚角，從而可以使干涉條紋的間距恰好等于所要保持的光線直徑。由于入射光和一級衍射光之間有頻率差異，因而干涉條紋是移動的，容易證明，移動頻率（指單位時間內(nèi)有多少對亮暗紋移過某點）即為超聲頻率。當(dāng)光線直徑恰好等于干涉條紋間距時，雖然干涉條紋是移動的，但從光纖散射出來的總散射光強是不隨時間改變的，即只有直流成分；而當(dāng)光纖直徑偏離干涉條紋間距時從光纖散射出來的光強將出現(xiàn)交流成分，直徑偏差愈大，交流成分的幅度也愈大，但交流成分的頻率總是與超聲相同的頻率。用光電接收器接收散射光并轉(zhuǎn)換為電信號，經(jīng)選頻放大器后輸入自動控制系統(tǒng)，即可實現(xiàn)光纖直徑的自動控制。