改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统技术方案

本发明专利技术公开了一种改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统，属于光学技术领域。本发明专利技术通过两个频率信号的切换代替传统的开关过程，具体包括：频率控制信号输入模块；射频发生模块；衰减控制信号输入模块；可调衰减模块；电子/机械开关通道切换模块，可通过手动拨动机械开关或者电信号的直接输入来控制选通工作射频信号或参考射频信号；射频宽带功率放大模块；电源滤波变压模块。本发明专利技术的声光调制器驱动系统可以明显改善声光调制器热效应，并具有切换速度快，频率成分较为简单，频率、衰减可以实现手动与电信号同时控制等优点，且成本较低。该发明专利技术在冷原子、冷分子及其他光学实验中将获得更广泛更方便的应用。

Acousto optic modulator driving system for improving thermal effect of acousto optic modulator

The invention discloses an acousto-optic modulator driving system for improving the thermal effect of an acousto-optic modulator, which belongs to the optical technology field. The switch process, the invention by switching two frequency signals instead of the conventional including: frequency control signal input module; RF module; attenuation control signal input module; adjustable attenuation module; electronic / mechanical switch channel switching module can be directly input by manually shifting mechanical switches or electrical signals to control strobe RF signal or reference RF signal; RF broadband power amplifier module; power transformer module. The acousto optic modulator driving system of the invention can obviously improve the thermal effect of the acousto-optic modulator, and has the advantages of fast switching speed, simple frequency component, frequency and attenuation, simultaneous control of manual and electrical signals, etc., and the cost is low. The invention will be used more widely and conveniently in cold atoms, cold molecules and other optical experiments.

【技术实现步骤摘要】
改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统
本专利技术涉及一种声光调制器的驱动系统，特别用于改善声光调制器的热效应。
技术介绍
声光调制器可以用来改变光的频率，广泛用于光学实验中。在原子的激光冷却与陷伏实验中，声光调制器被用于移频和光开关应用。在实验中，一个广泛存在的问题是声光调制器的热效应，即当在稳定状态下声光调制器常开，光纤耦合优化后关闭声光调制器，过一段时间再开后，光纤耦合出来的激光功率有很大变化，偏振也有明显改变，特别是在偏振分束器选偏后，变化特别大。声光调制器的热效应引起出射光与入射光位置和偏振的改变，严重影响光学实验的进行。现有的声光调制器驱动系统大都存在热效应问题，而且造价较高，切换速度慢，频率成分较多，频率、衰减无法实现手动与电信号同时控制。
技术实现思路
鉴于以上所述现有技术的缺点，本专利技术的目的在于提供一种可显著降低声光调制器热效应的声光调制器驱动系统，同时解决现有技术的声光调制器驱动系统切换速度慢，频率成分较多，频率、衰减无法实现手动与电信号同时控制等问题。由原子的激光冷却与陷伏实验中移频多用的是射频信号，则以产生射频信号的声光调制器驱动系统进行说明。本专利技术提供的改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统，采用两路射频信号发生模块，通过控制电子开关芯片来切换两路信号，在工作与非工作状态下采取不同的信号，即工作信号与参考信号，控制声光调制器输出不同频率的衍射光，再通过光纤耦合系统，“过滤”掉非工作状态下输出的光信号，从而在不影响工作信号开启、关断性能的前提下显著改善声光调制器的热效应。本专利技术用于改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统包括：频率控制信号输入模块，提供控制射频信号频率的电压；射频发生模块，产生特定频率的射频信号；衰减控制信号输入模块，提供控制射频信号衰减程度的电压；可调衰减模块，依据衰减控制信号对射频发生模块产生的射频信号的功率进行调节；电子/机械开关通道切换模块，通过拨动机械开关或者电信号的直接输入来控制选通工作射频信号或参考射频信号；射频宽带功率放大模块，与电子/机械开关通道切换模块选通输出端相连，对开关选通输出信号进行功率放大；电源滤波变压模块，对正负供电电压进行滤波，同时进行变压输出。所述频率控制信号输入模块包括：工作频率控制信号输入电路，包括计算机频率控制电压输入、第一可变电阻频率控制电压输入、第一运算放大器以及第一单刀双掷开关四个部分，第一单刀双掷开关的可动端与射频发生模块相连；计算机频率控制电压输入与第一运算放大器相连，第一运算放大器、第一可变电阻频率控制电压输入均与第一可变电阻频率控制电压输入相连；参考频率控制信号输入电路，包括第三可变电阻，固定电阻R7，所述第三可变电阻两固定端分别与高电平供电电压和参考零电平相连，滑动端与和固定电阻R7的一端相连，所述固定电阻R7的另一端连接射频发生模块。所述射频发生模块包括：工作射频信号发生电路，与工作频率控制信号输入电路相连；参考射频信号发生电路，与参考频率控制信号输入电路相连。所述衰减控制信号输入模块包括：工作信号衰减控制信号输入电路，包括计算机衰减控制电压输入、第四可变电阻衰减控制电压输入、第二运算放大器以及第二单刀双掷开关四个部分，第二单刀双掷开关的可动端与可调衰减模块相连；计算机衰减控制电压输入与第二运算放大器相连，第二运算放大器、第四可变电阻衰减控制电压输入均与第二单刀双掷开关相连；参考信号衰减控制信号输入电路，包括第六可变电阻和固定电阻R13，所述第六可变电阻的两个固定端分别与高供电电平与参考零电平相连接，其滑动端与固定电阻R13的一端相连，固定电阻R13的另一端连接可调衰减模块。所述可调衰减模块包括：工作信号衰减模块，射频输入端连接工作射频信号发生电路，衰减控制端连接工作信号衰减控制信号输入电路；参考信号衰减模块，射频输入端连接参考射频信号发生电路，衰减控制端连接参考信号衰减控制信号输入电路。所述工作频率控制信号输入电路包括第一可变电阻，固定电阻R1，固定电阻R2，第一运算放大器，第二可变电阻，固定电阻R3，固定电阻R4，固定电阻R5和固定电阻R6，所述固定电阻R1两端分别与高电平供电电压和第一可变电阻的一个固定端相连，所述固定电阻R2两端分别与参考零电平和第一可变电阻的另一固定端相连，所述第一可变电阻滑动输出端与第一单刀双掷开关的一个固定端相连，所述固定电阻R3一端与输入电压相连接，另一端与第一运算放大器的反相输入端相连接，所述第二可调电阻两固定端分别与高低供电电平相连接，滑动输出端与固定电阻R4的一端相连接，所述固定电阻R4的另一端与第一运算放大器的反相输入端相连接，所述固定电阻R5两端分别与第一运算放大器的反相输入端与输出端相连接，所述第一运算放大器正相输入端与参考零电平相连接，所述第一运算放大器的高低供电输入端分别与高低供电电平相连接，并接近连接滤波电容，所述固定电阻R6的一端与所述第一单刀双掷开关的另一固定端相连，所述第一单刀双掷开关的可动端与工作射频信号发生电路相连接。作为本专利技术的声光调制器驱动系统的一种优选方案，所述射频发生模块包括压控振荡器，所述压控振荡器适于依据所述输入电压生成对应频率的射频信号。工作射频信号发生电路的第一压控振荡器，与工作频率控制信号输入模块的第一单刀双掷开关可动端相连，所述第一压控振荡器的输出端与工作信号衰减模块相连；参考射频信号发生电路的第二压控振荡器，与参考频率控制信号输入模块的第七固定电阻的另一端相连，所述第二压控振荡器的输出端与参考信号衰减模块相连。所述第一压控振荡器与第二压控振荡器的高电平供电端紧密连接滤波电容。所述工作信号衰减控制信号输入电路包括第四可调电阻、第五可调电阻，固定电阻R8，固定电阻R9，固定电阻R10，固定电阻R11，固定电阻R12，第二单刀双掷开关，第二运算放大器及滤波电容，所述固定电阻R8的一端与高供电电平相连，另一端与第四可调电阻的一固定输入端相连，所述第四可调电阻的另一固定端与参考零电平相连，其可滑端与第二单刀双掷开关的一固定端相连，所述第二单刀双掷开关的另一固定端与输入电平相连，其可动端与第二运算放大器的正相输入端相连，所述固定电阻R9的两端分别与第二运算放大器的正相输入端和参考零电平相连，所述固定电阻R10的两端分别与第二运算放大器的反相输入端和参考零电平相连，固定电阻R11的两端分别与第二运算放大器的反相输入端和输出端相连，所述第二放大器的正负供电端分别与正负供电电平相连，并紧密连接滤波电容，所述第五可调电阻的一固定输入端与第二运算放大器的输出端相连，所述第五可调电阻的另一固定端和可滑端相连，并与固定电阻R12的一端相连并连接所述工作信号衰减模块，所述固定电阻R12的另一端与参考零电平相连。所述可调衰减模块的工作信号衰减模块包括第一衰减器，参考信号衰减模块包括第二衰减器。所述第一衰减器的射频输入端与所述第一压控振荡器的射频输出端相连，所述第一衰减器的控制电压输入端与固定电阻R12的非接零电平端相连，所述第二衰减器的射频输入端与第二压控振荡器的射频输出端相连，所述第二衰减器的控制电压输入端与固定电阻R13的非接第六可变电阻的一端相连，所述第一第二衰减器的高电平供电端紧密连接滤波电容。所述电子/机械开关通道切换模块包括电子开关本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述声光调制器驱动系统包括：频率控制信号输入模块，提供控制射频信号频率的电压；射频发生模块，产生特定频率的射频信号；衰减控制信号输入模块，提供控制射频信号衰减程度的电压；可调衰减模块，依据衰减控制信号对射频发生模块产生的射频信号的功率进行调节；电子/机械开关通道切换模块，通过拨动机械开关或者电信号的直接输入来控制选通工作射频信号或参考射频信号；射频宽带功率放大模块，与电子/机械开关通道切换模块选通输出端相连，对开关选通输出信号进行功率放大；电源滤波变压模块，对正负供电电压进行滤波，同时进行变压输出。

【技术特征摘要】
1.一种改善声光调制器热效应的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述声光调制器驱动系统包括：频率控制信号输入模块，提供控制射频信号频率的电压；射频发生模块，产生特定频率的射频信号；衰减控制信号输入模块，提供控制射频信号衰减程度的电压；可调衰减模块，依据衰减控制信号对射频发生模块产生的射频信号的功率进行调节；电子/机械开关通道切换模块，通过拨动机械开关或者电信号的直接输入来控制选通工作射频信号或参考射频信号；射频宽带功率放大模块，与电子/机械开关通道切换模块选通输出端相连，对开关选通输出信号进行功率放大；电源滤波变压模块，对正负供电电压进行滤波，同时进行变压输出。2.根据权利要求1所述的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述频率控制信号输入模块包括：工作频率控制信号输入电路，包括计算机频率控制电压输入、第一可变电阻频率控制电压输入、第一运算放大器以及第一单刀双掷开关四个部分，第一单刀双掷开关的可动端与射频发生模块相连；参考频率控制信号输入电路，包括第三可变电阻，固定电阻R7，所述第三可变电阻两固定端分别与高电平供电电压和参考零电平相连，滑动端与和固定电阻R7的一端相连，所述固定电阻R7的另一端连接射频发生模块。3.根据权利要求1所述的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述射频发生模块包括：工作射频信号发生电路，与工作频率控制信号输入电路相连；参考射频信号发生电路，与参考频率控制信号输入电路相连。4.根据权利要求1所述的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述衰减控制信号输入模块包括：工作信号衰减控制信号输入电路，包括计算机衰减控制电压输入、第四可变电阻衰减控制电压输入、第二运算放大器以及第二单刀双掷开关四个部分，第二单刀双掷开关的可动端与可调衰减模块相连；参考信号衰减控制信号输入电路，包括第六可变电阻和固定电阻R13，所述第六可变电阻的两个固定端分别与高供电电平与参考零电平相连接，其滑动端与固定电阻R13的一端相连，固定电阻R13的另一端连接可调衰减模块。5.根据权利要求1所述的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述可调衰减模块包括：工作信号衰减模块，射频输入端连接工作射频信号发生电路，衰减控制端连接工作信号衰减控制信号输入电路；参考信号衰减模块，射频输入端连接参考射频信号发生电路，衰减控制端连接参考信号衰减控制信号输入电路。6.根据权利要求1所述的声光调制器驱动系统，其特征在于，所述电子/机械开关通道切换模块包括电子开关芯片，第三单刀双掷开关，固定电阻R13，固定电阻R14，固定电阻R15，所述固定电阻R14的一端与所述参考信号衰减模块的射频输出端相连，所述固定电阻R14的另一端与所述电子开关芯片的第一射频输入端相连，所述固定电阻R15的一端与所述工作信号衰减模...

【专利技术属性】
技术研发人员：王东月，谢笛舟，颜波，
申请(专利权)人：浙江大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33