72、声光扫描器与调制器的原理、应用及关键技术解析

声光扫描器与调制器的原理、应用及关键技术解析

1. 声光器件制造材料与工艺

1.1 高频下的材料选择

在接近 1GHz 的频率下，铟层的衰减可能会过大。此时，具有较低声损耗常数的金属，如金、银和铝，能取得更好的效果。这些金属通常采用真空压缩法制造，但一般需要更高的压力。另一种适用于这些金属以及铟的方法是超声焊接。其主要优点是可在正常大气中进行，因为超声能量能破坏表面形成的氧化层。虽然会产生一些热量，但温度远低于铟热压法所需的温度，且残余应变也低得多。不过，该技术需要同时施加高达 3000 psi 的压力，这对于易断裂或变形的材料，或涉及奇形样品时可能过大。

1.2 粘结材料的声学特性

以下是一些常见粘结材料的声学特性：
| 材料 | 纵波速度 (cm/s) | 纵波阻抗 (g/s cm²) | 纵波衰减 (dB/pm@ 1 GHz) | 横波速度 (cm/s) | 横波阻抗 (g/s cm²) | 横波衰减 (dB/pm@ 1 GHz) |
| — | — | — | — | — | — | — |
| 环氧树脂 | 2.6×10⁵ | 2.86×10⁵ | 非常大 | 1.22×10⁵ | 1.34×10⁵ | 非常大 |
| 铟 | 2.25×10⁵ | 16.4×10⁵ | 8 | 0.19×10⁵ | 6.4×10⁵ | 16 |
| 金 | 3.24×10⁵ | 62.5×10⁵ | 0.02 | 1.2×10⁵ | 23.2×10⁵ | 0.1 |
| 银 | 5.65×10⁵ | 38×10⁵ | 0.025 | 1.61×10⁵ | 16.7×10⁵ | 1.2 |