钼酸铅声光器件换能器设计及频率特性.pdf

I独创性声明本人声明所呈交的学位论文是本人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。除了文中特别加以标注和致谢的地方外,论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果,也不包含为获得赣南师范学院或其他教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示谢意。学位论文作者签名:签字日期:年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解赣南师范学院有关保留、使用学位论文的规定,有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和磁盘,允许论文被查阅和借阅。本人授权赣南师范学院可以将学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索,可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存、汇编学位论文。(保密的学位论文在解密后适用本授权书)学位论文作者签名:导师签名:签字日期:年月日签字日期:年月日II摘要自上世纪60年代后迅速发展起来的声光器件是利用超声波和光波在介质中的相互作用来控制光束的频率、方向和强度的一类器件的统称。声光器件的用途非常广泛,涉及军事和民用的各个领域。为了提高声光器件的性能,各个国家都投入了大量的人力物力对声光互作用特性进行研究,研究工作主要围绕声光互作用理论的发展、高性能声光互作用材料的开发以及高频率的体波和表面波压电换能器理论和工艺的发展三个方面。声光器件的性能主要取决于器件的换能器带宽和声光互作用的Bragg带宽。本文在介绍声光互作用理论的基础上,利用Mason等效电路探讨了计算声光器件中压电换能器电输入阻抗和频带宽度的理论方法,根据换能器损耗的频率特性确定了满足换能器带宽要求的36°Y切铌酸锂(LiNbO3)/钼酸铅(PbMoO4)(以后简称LN/PM)声光器件四层电极换能器和五层电极换能器的镀层材料、厚度及其电输入阻抗特性。出于对提高换能器性能和降低制作工艺难度两方面的考虑,根据声光器件网络匹配规则及匹配后传递矩阵的计算方法给出了与PM声光器件五层电极换能器相匹配的外部电路结构和元件值,在一定程度上补偿了换能器的能量损耗、增大了换能器带宽。最后,对加有外部匹配网络的声光器件换能器镀层厚度进行了适当调整,在不影响换能器带宽的前提下降低了工艺要求,确定了新的换能器结构。关键词:声光器件;压电换能器;带宽;匹配网络IIIAbstractAcousto-optic device which had been quickly developed since 1960s, is mon name of all appliances used to control the frequency, direction and intensity of light beams based on the interaction of ultrasonic and lightwave in certain media. Acousto-optic device has wide applications for military and civilian use in many areas. To enhance the performance of acousto-optic device, many countries invested much manpower and resources to research the interaction characteristics of light and sound. The research is mainly focused on the interaction theory of sound and light, the development of high-performance materials used as interaction madia, the development of high-frequency bulk wave and surface wave piezoelectric transducer in its theory and technology. The performance of acousto-optic device is mostly decided by its transducer bandwidth and Bragg bandwidth. Based on the introductionof acousto-optic interaction theory, this paper provide mon method of calculating the