自激光问世以来，激光技术得到越来越广泛的应用。超高亮度、超短脉冲激光技术是目前发展的热点，这一技术的发展对科研、军事、民用领域都具有重大的推动作用。声光调制器是激光系统中的常见元件，可对激光束强度变化进行控制，其速度远远超过了机械快门。声光调制器（AOM）可用在激光调制、激光图文处理、激光数字通讯等领域，具有调制速度快、体积小、调制效率高、消光比高、易于编码和使用方便等特点。

国外开展声光技术研究时间较早，如声光调制器研究中均匀声场模型建立、大尺寸压焊工艺、热透镜处理等方面均有较多研究。因此，国外机构在大孔径应用方面的声光调制器开发处于行业领先地位，如美国 Brimrose、Isomet和IntraAction Crop、法国AA、英国Gooch&Housego 等公司不仅在技术研究上取得较多进展，产业化水平也较高。近红外大口径声光调制器方面，国外可提供的产业化产品口径均可达5mm以上。如表1所示，英国Gooch & Housego生产的68 MHz自由空间声光调制器孔径可达8 mm，衍射效率在94%以上；

反观国内，由于国内产业结构的升级调整，相关声光技术的应用存在一定滞后，国内声光技术研究开发工作也出现同步滞后。虽然，国内的声光技术的研究始于上世纪七十年代，但多集中于理论和材料方面的研究。北京工业大学主要从事声光基础的理论研究；中国科学院上海硅酸盐研究所实现了二氧化碲声光晶体的下降法生长，为国内声光器件的研制提供了重要的材料支撑；中电26所从事各类声光器件的研制，在我国国防军用设备得到大量应用；在商业化方面，福晶科技股份有限公司成功实现了声光器件批量化生产能力，打破了国外厂商的垄断。目前福晶科技已实现了在工作频率68MHz，通光孔径5mm，衍射效率可以达到85%以上的风冷型声光调制器。

（1）大口径、高损伤阈值声光晶体加工技术。具备大口径声光介质与压电晶体的声光学特性和面型控制方案，降低电声转换能量损耗；具备晶体表面薄膜的损坏机理，实现高损伤阈值晶体表面镀膜。

（2）声光器件匹配特性。具备声波与光波的相位匹配、电学网络和声光晶体间的阻抗匹配，分析键合层的传输匹配特性。合理的匹配可有效提升声光器件的性能。利用基尔霍夫定律，建立基于玛森电路和传输网络矩阵的键合层结构模型，分析键合层结构的频响特性及传递特性；提出适用于均匀致密低损耗膜层的真空铟冷压焊工艺，减少声次峰和寄生振荡对声光器件性能的影响。

（3）建立高频声光电极理论设计模型和声光调制器多物理场模型。研究电极形状与三维声场分布的规律，建立电极迭代优化模型,优化声光器件特定结构，提高三维声场分布均匀性，获得高质量声光衍射。建立电极微结构多物理场模型，分析基于不同简化程度的Helmholtz方程在声场分布计算上的适用条件，建立基于反向计算思路的电极优化模型。根据优化模型选择相应的优化算法，分析电极形状和结构对三维声场分布的影响。根据电极与声场分布之间的联系，调整声光调制器物理结构并通过Comsol多物理场平台仿真进行验证，提升三维声场分布的均匀性。

（4）声光器件热仿真研究：建立热效应模型，并分析热效应改善方案，提升器件散热效率，改善器件性能。

（5）键合层结构特性分析及键合工艺改善技术研究：压电换能器通过金属键合于声光介质表面，键合层结构作为声场激励结构的一部分，又起到传递声场至声光介质的作用。建立键合层结构模型，分析键合层结构的频响特性及传递特性；压焊键合的工艺方法将会影响镀层的均匀性和致密性，增大声次峰和寄生振荡的比例，通过优化键合工艺，解决镀层和声光介质适配问题，提高声光器件的性能。

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