(57)【要約】【課題】本発明の多重チャンネルの音響光学変調器は、過渡的な熱効果のための活発な補償を提供するための統合された構造を含む。【解決手段】抵抗性ストリップの形態での複数の電熱要素は、信号が音響光学媒体に発射されるそれぞれの音波を変調するために適用される、音波発射変換器でインターリーブされる。それぞれのストリップは、規定された特徴を有するように音響光学媒体の熱エネルギーの全体の空間的な分配を引き起こす、それぞれの熱要素を信号発射変換器に隣接する音響光学媒体に制御可能で導入する電気信号を受ける。ＲＦ信号プロセッサーのすべてのチャンネルを横切る先の熱勾配特性を確立し、個々に基づいて各チャンネルを補償することによって、本発明は、加熱での時間に依存する変化のために効果的に補償し、実質的なレベルの熱挙動となる。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
音響光学媒体の表面に接続される少なくとも一つの信号発射変換器を有し、前記音響光学媒体に発射される少なくとも一つの音波を変調するための電気信号を受けるために適合している音響光学装置で使用するための前記電気信号に反応する前記少なくとも一つの信号発射変換器によって前記音響光学媒体に対する音響エネルギーの適用によって引き起こされる前記音響光学媒体の熱の過渡的な効果を補償する方法において、該方法は、
少なくとも一つの電熱要素を前記少なくとも一つの信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に接続する段階と、
規定レベルの電気エネルギーおよび前記少なくとも一つの信号発射変換器によって前記音響光学媒体に与えられる電気エネルギーの機能として、電気エネルギーをコンパレータ出力に基づく前記少なくとも一つの電熱要素に適用する段階と、
熱エネルギーを前記少なくとも一つの信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に導入する段階と、
規定の特性と一致するように前記音響光学媒体で熱エネルギーの全体の空間的な分配を引き起こす段階と、を含むことを特徴とする方法。
【請求項２】
前記音響光学装置は、前記電気信号が前記音響光学媒体に発射されるそれぞれの音波を変調するために適用される、前記音響光学媒体の表面に接続される複数の信号発射変換器を有し、
前記接続段階は、前記音響光学媒体での前記複数の信号発射変換器で複数の電熱要素をインターリーブすることを含み、
前記電気エネルギーを適用する段階は、それぞれの電気信号を前記複数の電熱要素に適用することを含み、
前記熱エネルギーを導入する段階は、それぞれの熱エネルギー要素を前記複数の信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に制御可能で導入することを含み、
前記空間的な分配を引き起こす段階は、前記規定の特性と一致するように前記音響光学媒体で熱エネルギーの全体の空間的な分配を引き起こすことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項３】
前記音響光学装置は、前記電気信号が前記音響光学媒体に発射されるそれぞれの音波を変調するために適用される、前記音響光学媒体の複数の第一表面部分に接続される複数の信号発射変換器を有し、
前記接続段階は、前記媒体の前記第一表面部分に隣接する前記音響光学媒体の複数の第二表面部分上の複数の電熱抵抗性ストリップを接続することを含み、
前記電気エネルギーを適用する段階は、それぞれの電気信号を前記複数の電熱の抵抗性ストリップに適用することを含み、
前記熱エネルギーを導入する段階は、それぞれの熱エネルギー要素を前記複数の信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に制御可能で導入することを含み、
前記空間的な分配を引き起こす段階は、前記規定の特性と一致するように前記音響光学媒体で熱エネルギーの全体の空間的な分配を引き起こすことを含むことを特徴とする請求項１に記載の方法。
【請求項４】
音響媒体の表面に接続されて、前記音響光学媒体に発射される少なくとも一つの音波を変調するための電気信号を受けるために適合している少なくとも一つの信号発射変換器と、
前記少なくとも一つの信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に熱エネルギーを導入し、規定の特性と一致する前記音響光学媒体での熱エネルギーの全体の空間的な分配を引き起こすために、前記媒体への電気エネルギーの適用に対応して作動する、前記少なくとも一つの信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に接続される少なくとも一つの電熱要素と、
前記発射変換器によって前記音響光学媒体に与えられた規定レベルの電気エネルギーの機能としての出力によって前記それぞれの電熱要素に適用される電気エネルギーを制御するために作動するそれぞれの電熱要素に効果的に接続されるコンパレータと、を含む装置。
【請求項５】
前記音響光学装置は、前記電気信号が前記音響光学媒体に発射されるそれぞれの音波を変調するために適用される、前記音響光学媒体の表面に結合された複数の信号発射変換器を有し、複数の電熱要素は前記音響光学媒体上の前記複数の信号発射変換器でインターリーブされ、前記規定された特質と一致する前記音響光学媒体で熱エネルギーの全体の空間的分配を引き起こすような手法でそれぞれの熱エネルギー要素を前記複数の信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に制御可能で導入するようにそれぞれの電気信号を受けるように適合されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記コンパレータは、それぞれの電熱要素に接続された出力を有し、それぞれの電熱要素に適用される規定レベルの電気エネルギーの代表的な第一入力と、前記発射変換器によって前記音響光学媒体に与えられた電気エネルギーの代表的な第二入力と、前記出力の代表的な第三入力とを受けるように接続され、前記コンパレータは、前記規定レベルの電気エネルギーおよび前記発射変換器によって前記音響光学媒体に与えられる電気エネルギーの機能としての前記出力によって、前記それぞれの電熱要素に適用した電気エネルギーを制御するように作用することを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項７】
それぞれの信号発射変換器は、前記音響光学媒体の第一表面部分に結合され、前記電熱要素は前記媒体の前記第一表面部分に隣接する前記音響光学媒体の第二表面部分に結合されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【請求項８】
前記音響光学装置は、電気信号が前記音響光学媒体に発射するそれぞれの音波を変調するために適用される、前記音響光学媒体の複数の第一表面部分に接続される複数の信号発射変換器を有し、複数の電熱の抵抗性ストリップは前記媒体の前記第一表面部分に隣接する前記音響光学媒体の複数の第二表面部分に配置され、前記電熱ストリップは、前記規定された特質と一致する前記音響光学媒体で熱エネルギーの全体の空間的分配を引き起こすような手法でそれぞれの熱エネルギー要素を前記複数の信号発射変換器に隣接する前記音響光学媒体に制御可能で導入するようにそれぞれの電気信号を受けるように接続されることを特徴とする請求項４に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、音響光学装置に関し、より詳細には音響光学装置の過渡的な熱効果における有効な補償に関する。
【背景技術】
【０００２】
音響光学のサブシステムは、高周波数信号をプロセスするための光変調システムで一般的に採用される。そのようなサブシステムの少量の物理的な量およびプロセスする信号の典型的でランダムなデータパターンの特性のため、音響光学の信号処理の配置は、光ビームの経路をひずませ、システムの性能を低下させる過渡的な熱を受ける。この熱のひずみの問題は、従来の音響光学変調器を概略する断面図である図１に例示される。
【０００３】
図１に示されるように、一般的に固体で長方形のバルクの音響光学媒体１０（石英ガラスなど）は、主基板１２が設置された熱抽出プラットフォーム１１から構成される構造を設置しているヒートシンク内に保持される。エラストマー・マウント１３は、主基板１２の穴１４に挿入され、音響光学媒体１０を受けるためにサイズ化される。音響エネルギー発射変換器１５は、バルク物質１０の最上面１６に接続される。熱伝導性層のカバーまたはバー１７は重なり、厳密な熱抽出の囲いを提供するように、構造の上部を備えて設置されたフラッシュである。
【０００４】
熱流の矢印１８によって示されるように、図１の音響光学器は、バルク物質１０の上部、底部および側壁から熱を“除去”するように設計される。しかしながら、そうすることで、図１の装置は、バルク物質内の熱エネルギーのプロファイルまたは特性の相当な勾配を成す。さらに、発射変換器に適用される変調器の信号の比較的ランダムな特性は、熱の特性に時間変化を導入する。上述の両者の変化は、光ビームの経路での望ましくない変差に寄与し、それによって光学性能を低下させる。
【０００５】
確かに、多重チャンネルの音響光学信号のプロセッサーが駆動信号における実質的な変化を受けるであろうことが予期され、それによって、各音響発射電極の周辺の熱勾配の相当な変化は、変調信号の各チャンネルのランダムな特性の結果として処理される。典型的な３２チャンネルの信号プロセッサーにおいて、それらの異なる熱条件は、光ビームの経路における実質的なゆがみに寄与する。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明と一致して、従来の音響信号を処理する構造の上述した熱のゆがみの問題は、電熱（抵抗）物質の１つ以上の隣接したストリップを備えたバルク物質へ音響エネルギーを発射される電極構造の増大により実質的に緩和される。それらの追加的な抵抗性ストリップは、バルク物質により軸および側面の両方向で過渡的な熱効果のための活発でダイナミックな熱の補償を提供するための役割をする。多重チャンネルシステムにおいて、本発明は、共通のコンダクタ層で終了する電熱補償の抵抗性ストリップ電極のインターリーブされた分配を採用する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
各補助の抵抗性ストリップ電極は、熱エネルギーを発射変換器が設置されるバルク物質の部分に直ちに隣接する、バルク物質のそれぞれの表面部分に活発に導入する役割をする所定のＤＣバイアス電圧によって導かれる。発射変換器の反対側に沿った熱エネルギーの上述の活発な注入は、それによって生成される熱勾配を効果的に“緩和する”か、または“分散”し、それによって、バルク物質内で予期できる熱のプロファイルを効果的に生成する。
【０００８】
多重（例えば、３２）チャンネルシステムの全面的または合成の熱勾配特性を効果的に“平らにする”ために、各チャンネルは、それぞれの抵抗性ストリップに適用される適切な電気的なバイアス電圧を確立するための専用の制御回路を有する。それぞれの制御回路は、電熱要素に適用される電気エネルギーの規定レベルの代表的な第一電圧を受けるために接続された第一入力を有するコンパレータを含む。第二コンパレータの入力は、抵抗性ストリップに隣接する発射電極に適用されるＲＦ出力をモニターするＲＦ出力検出器に接続される。コンパレータの第三入力は、コンパレータの出力によって抵抗性ストリップに供給されるＤＣ出力をモニターするＤＣ出力検出器に接続される。
【０００９】
コンパレータの第一入力に適用される電圧は、発射変換器に与えられる平均的なＲＦ出力よりも高い規定の値で設定される。検出されたＲＦ出力の代表的な電圧が上述の電圧よりも低い場合、コンパレータは、コンパレータがどのくらいの追加的な出力が抵抗性ストリップに対してダイナミックに適用されるかを決定するためにＤＣ出力検出器をモニターするように、規定レベルと検出されたＲＦ値との間の差に対応する電圧で上述の出力を活発に駆動するだろう。バルク物質に対する熱エネルギーの上述した活発な注入は、本発明が、実質的に安定した熱のプロファイルとなる、加熱での時間に依存する変化において効果的に追跡し補償することを可能にするように、信号プロセッサーのすべてのチャンネルを横切る先の熱勾配特性を確立し、個々に基づき各チャンネルをダイナミックに補償するように役立つ。安定した熱のプロファイルを有するバルク物質で、光ビームの経路のゆがみはもはや問題ではない。
【発明の効果】
【００１０】
多重チャンネルシステムにおいて、本発明は、共通のコンダクタ層で終了する電熱補償の抵抗性ストリップ電極のインターリーブされた分配を採用することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
図２を参照するに、上述した図１で示されたタイプの複雑さを削減した（例えば、２チャンネル）音響光学変調器を概略する平面図であるが、本発明と一致する活発な電熱の過渡的な補償ストリップのインターリーブされた分配を採用する。図２の２チャンネルの実施態様は、基礎となる音響光学のバルク媒体２３上に配置された音波発射変換器２１および２２を示す。本発明にしたがって、かかる音響ビームを発射する変換器の構造は、平行に配置され、発射変換器２１および２２でインターリーブされて、金などからなる抵抗性のストライプ状の電極３１、３２および３３の形状の複数の電熱要素によって増大される。抵抗性ストリップ電極３１、３２および３３は、それぞれのＤＣバイアスパッド３６、３７および３８によって電極の第一端で終了し、かつ金のストライプ電極などの共通のコンダクタ層３４によって電極の第二端で終了する。
【００１２】
各補助的な抵抗性ストリップ電極は、それぞれの発射変換器２１が設置される上に直ちに隣接するバルク物質のそれぞれの表面部分に熱エネルギーを活発に導入する役割をする、規定のＤＣバイアス電圧によって駆動される。図３の断面図に示されるように、図１と比較して、発射変換器の反対側に沿った熱エネルギーの活発な注入は、それによって生成した熱勾配を効果的に“緩和する”かまたは“分散”する。
【００１３】
図４は、それぞれの抵抗性ストリップに適用される適切な電気的なバイアス電圧を確立するための制御回路を概略して示す。特に、図４は、隣接する音響エネルギー発射電極４６と４８との間でインターリーブされたか、または配置されて、伝導層５０によって終了した、それぞれの電熱要素４４に接続された出力４２を有するコンパレータ４０を示す。コンパレータ４０は、電熱要素４４に適用される電気エネルギーの規定レベルの代表的な第一電圧を受けるために接続される第一入力４１を有する。第二コンパレータの入力４３は、抵抗性ストリップ４４に隣接する発射電極４７に適用されるＲＦ出力をモニターするＲＦ出力検出器４５に接続される。コンパレータ４０の第三入力４９は、コンパレータ４０の出力によってそれぞれのストリップに供給されるＤＣ出力をモニターするＤＣ出力検出器５２に接続される。
【００１４】
操作において、コンパレータ５１に適用される電圧は、発射変換器に与えられる平均的なＲＦ出力よりも高い規定値で設定される。検出されたＲＦ出力が前述の電圧よりも低い限り、コンパレータ４０は、規定レベルと検出されたＲＦ値との間の差に対応する電圧で前述の出力を駆動する。つまり、ＤＣ出力検出器５２の出力は、ＲＦ出力での変化によって生成される音響バルクでの過渡的な熱のために補償する値で抵抗性ストリップ４４によって供給される熱エネルギーを維持するように、追加的な出力が抵抗性ストリップ４４にどのくらい適用されるかを決定するためにモニターされる。
【００１５】
上述したように、処理される信号の各チャンネルのランダムな特性により、多重チャンネルの音響光学信号プロセッサーは駆動信号の実質的な変化を受け、それによって、各音響発射電極の周辺の熱勾配の相当の変化を受けることを予期できる。典型的な３２チャンネルの信号プロセッサーにおいて、それらの異なる熱条件は光ビームの経路での実質的なゆがみに寄与できる。信号プロセッサーのすべてのチャンネルを横切る先の熱勾配特性を確立し、上記の手法で個々に基づき各チャンネルをダイナミックに補償することによって、本発明は、実質的なレベルまたは均等な熱の挙動となる、加熱での時間に依存する変化において効果的に補償することを可能にする。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】従来の音響光学変調器を概略する断面図を示す。
【図２】本発明と一致する活発な電熱ストリップのインターリーブされた分配を採用する複雑さを削減した音響光学変調器の形態を概略する平面図である。
【図３】本発明の過渡的な熱を補償された音響光学変調器を概略する断面図である。
【図４】本発明の過渡的な熱を補償された装置の音響光学装置でのそれぞれの抵抗性ストリップに適用される電気的なバイアス電圧を確立するための制御回路の概略図である。
【符号の説明】
【００１７】
１０  音響光学媒体
１１  熱抽出プラットフォーム
１２  主基板
１３  エラストマー・マウント
１４  穴
１５  音響エネルギー発射変換器
１６  最上面
１７  熱伝導性層のカバーまたはバー
１８  熱流
２１  音波発射変換器
２２  音波発射変換器
３１  電極
３２  電極
３３  電極
３４  コンダクタ層
３６  ＤＣバイアスパッド
３７  ＤＣバイアスパッド
３８  ＤＣバイアスパッド
４０  コンパレータ
４１  第一入力
４２  出力
４３  第二コンパレータの入力
４４  電熱要素
４５  ＲＦ出力検出器
４６  音響エネルギー発射電極
４７  発射電極
４８  音響エネルギー発射電極
４９  コンパレータ４０の第三入力
５０  伝導層
５２  ＤＣ出力検出器
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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