本發(fā)明專利技術(shù)實施例公開了一種氟代硼鈹酸鉀族晶體材料(包括氟代硼鈹酸鉀、氟代硼鈹酸銣和氟代硼鈹酸銫)的用途及聲光器件。其中，氟代硼鈹酸鉀族晶體材料的用途，包括：用于作為聲光器件中的聲光介質(zhì)；其中，傳入所述聲光介質(zhì)的光為紫外光；所述聲光器件產(chǎn)生的聲波傳入所述聲光介質(zhì)的方向為：所述氟代硼鈹酸鉀族晶體的c軸方向；所述紫外光傳入所述聲光介質(zhì)的方向與所述c軸方向垂直。本發(fā)明專利技術(shù)實施例提供的技術(shù)方案能夠改善紫外波段特別是深紫外波段的聲光耦合的強(qiáng)度，提高聲光器件的聲光轉(zhuǎn)換效率。
【技術(shù)實現(xiàn)步驟摘要】
本專利技術(shù)涉及聲光
，尤其涉及一種氟代硼鈹酸鉀族晶體材料的用途及聲光 器件。
技術(shù)介紹
當(dāng)聲波和光波同時照射在聲光介質(zhì)時，聲波和光波之間會發(fā)生相互作用。聲光相 互作用最有意義的現(xiàn)象是受到聲波擾動的聲光介質(zhì)會對光發(fā)生衍射，該現(xiàn)象稱為聲光效 應(yīng)。在聲波的作用下聲光介質(zhì)使光束的傳播方向發(fā)生了偏折，聲波可以用來調(diào)制光束的強(qiáng) 度和頻率。利用聲光效應(yīng)控制激光光束，對激光的調(diào)制有著廣泛的應(yīng)用，例如用于光調(diào)制 器、光束偏轉(zhuǎn)、光信息處理以及頻譜分析等方面。對于聲光材料來講，表征聲光親合強(qiáng)度的 品質(zhì)因子通常與如下參數(shù)有關(guān)：聲光介質(zhì)對光波的折射率、有效彈光系數(shù)、聲光介質(zhì)的密度 以及聲波在沿著聲光介質(zhì)特定方向上的傳播速度。其中，常用的品質(zhì)因子與折射率的七次 方或者六次方成正比，品質(zhì)因子會隨著聲光介質(zhì)折射率的降低而劇烈下降。 然而，已有的用作聲光器件中的聲光介質(zhì)，已經(jīng)不能滿足人們?nèi)找嬖鲩L的對聲光 器件的高聲光轉(zhuǎn)換效率的需求。特別是，對于已有的能夠透過紫外光（特別是深紫外光） 的聲光介質(zhì)而言，因其帶隙往往比較大，其對紫外光的折射率往往都比較小，從而該聲光介 質(zhì)的品質(zhì)因子往往都比較低，相應(yīng)的能夠應(yīng)用在紫外光波段的聲光器件的聲光轉(zhuǎn)換效率較 低。
技術(shù)實現(xiàn)思路
本專利技術(shù)實施例提供了一種氟代硼鈹酸鉀族晶體材料的用途及聲光器件，以提高應(yīng) 用在紫外光波段的聲光器件的聲光轉(zhuǎn)換效率。 第一方面，本專利技術(shù)提供了一種氟代硼鈹酸鉀族晶體材料的用途，該用途包括：用于 作為聲光器件中的聲光介質(zhì)； 其中，所述氟代硼鈹酸鉀族晶體包括氟代硼鈹酸鉀、氟代硼鈹酸銣和氟代硼鈹酸 銫晶體；傳入所述聲光介質(zhì)的光為紫外光；所述聲光器件產(chǎn)生的聲波傳入所述聲光介質(zhì)的 方向為：所述氟代硼鈹酸鉀族晶體的c軸方向；所述紫外光傳入所述聲光介質(zhì)的方向與所 述C軸方向垂直。 優(yōu)選的，所述紫外光為深紫外光；其中，所述深紫外光為波長小于200nm的紫外 光。 不例性的，所述聲光器件為聲光調(diào)制器、聲光偏轉(zhuǎn)器、聲光濾波器和聲光頻譜分析 器中的任意一種。 第二方面，本專利技術(shù)實施例還提供了一種聲光器件，該器件包括： 聲波產(chǎn)生裝置，用于產(chǎn)生設(shè)定頻率的聲波，在聲光介質(zhì)中傳播； 聲光介質(zhì)，為氟代硼鈹酸鉀族晶體材料，用于在所述聲波和傳入紫外光的作用下， 產(chǎn)生聲光衍射； 其中，所述氟代硼鈹酸鉀族晶體包括氟代硼鈹酸鉀、氟代硼鈹酸銣和氟代硼鈹酸 銫晶體；所述聲光器件產(chǎn)生的聲波傳入所述聲光介質(zhì)的方向為：所述氟代硼鈹酸鉀族晶體 的c軸方向；所述紫外光傳入所述聲光介質(zhì)的方向與所述c軸方向垂直。 優(yōu)選的，所述紫外光為深紫外光；其中，所述深紫外光為波長小于200nm的紫外 光。 不例性的，所述聲光器件為聲光調(diào)制器、聲光偏轉(zhuǎn)器、聲光濾波器和聲光頻譜分析 器中的任意一種。 本專利技術(shù)實施例提供的技術(shù)方案，將具有特殊晶體結(jié)構(gòu)的能夠透過深紫外光的氟代 硼鈹酸鉀族晶體應(yīng)用于聲光領(lǐng)域，利用該系列晶體來制作應(yīng)用在紫外或深紫外光波段的聲 光器件中的聲光介質(zhì)，能夠使得聲波在該聲光介質(zhì)中沿特定方向傳播時的傳播速度較小， 從而可以保證聲光器件在所用聲光介質(zhì)對紫外光的折射率較低的情況下，仍然具有較高的 聲光轉(zhuǎn)換效率。【附圖說明】 圖1是本專利技術(shù)實施例二提供的聲光器件的結(jié)構(gòu)示意圖； 圖2是本專利技術(shù)實施例二提供的一種示例圖?！揪唧w實施方式】 下面結(jié)合附圖和實施例對本專利技術(shù)作進(jìn)一步的詳細(xì)說明?？梢岳斫獾氖牵颂幩?述的具體實施例僅僅用于解釋本專利技術(shù)，而非對本專利技術(shù)的限定。另外還需要說明的是，為了便 于描述，附圖中僅示出了與本專利技術(shù)相關(guān)的部分而非全部結(jié)構(gòu)。將理解，雖然術(shù)語第一、第二 等在本文中可被用來描述各種元件、組件、區(qū)域和/或部分，但這些元件、組件、區(qū)域和/或 部分不應(yīng)被這些術(shù)語限制。這些術(shù)語僅用來將一個元件、組件、區(qū)域或部分與另一個元件、 組件、區(qū)域或部分區(qū)分開。因此，下述第一元件、組件、區(qū)域或部分可以被稱為第二元件、組 件、區(qū)域或部分，而不偏離所述技術(shù)的教導(dǎo)。 實施例一 聲光器件在很多科學(xué)工程
都具有非常廣泛的應(yīng)用。對于聲光器件中的聲 光介質(zhì)來講，品質(zhì)因子是表征聲光介質(zhì)的聲光相互作用的重要參數(shù)。目前，常用的品質(zhì)因子 主要有如下三個： 其中，M2、M3為聲光介質(zhì)對具有特定波長光波的品質(zhì)因子；n是聲光介質(zhì)對該特 定波長光波的折射率；Prff為聲光介質(zhì)的有效彈光系數(shù)；P為聲光介質(zhì)的密度；V是聲波在 沿著聲光介質(zhì)中特定方向的傳播速度。 由此可見，對于聲光介質(zhì)而言，其對特定波長光波的品質(zhì)因子，與光波的折射率n、 有效彈光系數(shù)P rff成正相關(guān)關(guān)系，與聲光介質(zhì)的密度P、聲波在沿著聲光介質(zhì)中特定方向 的傳播速度V成負(fù)相關(guān)關(guān)系。 對于光學(xué)器件來講，短波長的光意味著高的分辨率與靈敏度，因此能夠透過短波 長光的聲光介質(zhì)，對于改善聲光器件的性能具有不可比擬的優(yōu)勢。 然而，由于能夠透過短波長的紫外光（尤其是深紫外光）材料的帶隙較大，所以當(dāng) 聲光器件中的聲光介質(zhì)采用這些材料制作時，由于聲光介質(zhì)對紫外光（尤其是深紫外光） 的折射率都偏低，從而降低了聲光器件的聲光轉(zhuǎn)化效率（因為聲光材料的品質(zhì)因子與折 射率呈七次方或六次方的正相關(guān)關(guān)系）。例如，紫外材料熔融石英是一種已有的應(yīng)用在聲 光器件中的聲光介質(zhì)，該聲光介質(zhì)對深紫外光的品質(zhì)因子吣大約為8*10 7(SI);紅外材料 LiNb03是另一種已有的應(yīng)用在聲光器件中的聲光介質(zhì)，該聲光介質(zhì)對紅外光的品質(zhì)因子M 1 約為7*10 6 (SI)。由此可見，紫外材料熔融石英的品質(zhì)因子M1，僅僅為紅外材料LiNb03相 應(yīng)品質(zhì)因子M 1的十分之一左右。 在研究的過程當(dāng)中專利技術(shù)人發(fā)現(xiàn)，能夠透過紫外光的氟代硼鈹酸鉀族晶體（簡稱 KBBF族晶體，包括KBe 2BO3F2, RbBe2BO3F2和CsBe 2B03F2)，其力學(xué)性質(zhì)具有高度各向異性，從而 使得聲波在KBBF族晶體的c軸方向上的傳播速度很慢，并且與其他晶體相比，其密度也相 差不大。如果利用KBBF族晶體來制作聲光器件中的聲光介質(zhì)，雖然其對紫外光的折射率較 低，但是其品質(zhì)因子可以隨著聲波在力學(xué)性質(zhì)高度各向異性的KBBF族晶體中較低的傳播 速度（例如聲波在KBe 2BO3F2晶體的c軸方向上的傳播速度僅僅為I. 74Km/s)，而得到補(bǔ)償， 尤其是表征聲光衍當(dāng)前第1頁1 2 本文檔來自技高網(wǎng)...
【技術(shù)保護(hù)點】
一種氟代硼鈹酸鉀族晶體材料的用途，其特征在于，用于作為聲光器件中的聲光介質(zhì)；其中，所述氟代硼鈹酸鉀族晶體包括氟代硼鈹酸鉀、氟代硼鈹酸銣和氟代硼鈹酸銫晶體；傳入所述聲光介質(zhì)的光為紫外光；所述聲光器件產(chǎn)生的聲波傳入所述聲光介質(zhì)的方向為：所述氟代硼鈹酸鉀族晶體的c軸方向；所述紫外光傳入所述聲光介質(zhì)的方向與所述c軸方向垂直。
【技術(shù)特征摘要】
【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：林哲帥，姜興興，羅思揚(yáng)，李偉，吳以成，陳創(chuàng)天，
申請(專利權(quán))人：林哲帥，姜興興，
類型：發(fā)明
國別省市：北京;11
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