Akustooptični modulatorUporaba v hladnih atomskih omarah
Kot osrednja komponenta laserske povezave, ki temelji izključno na vlaknih, v ohišju za hladne atome,optični vlakenski akustično-optični modulatorbo zagotovil visokozmogljiv frekvenčno stabiliziran laser za hladne atome. Atomi bodo absorbirali fotone z resonančno frekvenco v1. Ker je gibalna količina fotonov in atomov nasprotna, se bo hitrost atomov po absorpciji fotonov zmanjšala, s čimer se doseže namen hlajenja atomov. Lasersko hlajeni atomi s svojimi prednostmi, kot so dolg čas sondiranja, odprava Dopplerjevega frekvenčnega premika in frekvenčnega premika, ki ga povzročajo trki, ter šibka sklopitev detekcijskega svetlobnega polja, znatno izboljšajo natančno merilno sposobnost atomskih spektrov in se lahko široko uporabljajo v hladnih atomskih urah, hladnih atomskih interferometrih in hladni atomski navigaciji, med drugim.
Notranjost akustično-optičnega modulatorja z optičnimi vlakni AOM je sestavljena predvsem iz akustično-optičnega kristala in kolimatorja z optičnimi vlakni itd. Modulirani signal deluje na piezoelektrični pretvornik v obliki električnega signala (amplitudna modulacija, fazna modulacija ali frekvenčna modulacija). S spreminjanjem vhodnih značilnosti, kot sta frekvenca in amplituda vhodnega moduliranega signala, se doseže frekvenčna in amplitudna modulacija vhodnega laserja. Piezoelektrični pretvornik zaradi piezoelektričnega učinka pretvarja električne signale v ultrazvočne signale, ki se zaradi piezoelektričnega učinka spreminjajo v enakem vzorcu, in jih širi v akustično-optičnem mediju. Ko se lomni količnik akustično-optičnega medija periodično spreminja, se oblikuje lomna mreža. Ko laser prehaja skozi vlakenski kolimator in vstopi v akustično-optični medij, pride do uklona. Frekvenca difrakcijske svetlobe prekriva ultrazvočno frekvenco prvotne vhodne laserske frekvence. Prilagodite položaj kolimatorja z optičnimi vlakni, da bo akustično-optični modulator z optičnimi vlakni deloval v najboljšem stanju. V tem času mora vpadni kot vpadnega svetlobnega žarka izpolnjevati Braggovo difrakcijsko zahtevo, difrakcijski način pa mora biti Braggova difrakcija. V tem času se skoraj vsa energija vpadne svetlobe prenese na difrakcijsko svetlobo prvega reda.
Prvi AOM avtooptični modulator se uporablja na sprednjem delu optičnega ojačevalnika sistema in modulira neprekinjeno vhodno svetlobo s sprednjega dela z optičnimi impulzi. Modulirani optični impulzi nato vstopijo v sistemski modul za optično ojačevanje, kjer se energijsko ojačajo. DrugiAkutooptični modulator AOMse uporablja na zadnjem koncu optičnega ojačevalnika, njegova funkcija pa je izolirati osnovni šum optičnega impulznega signala, ki ga sistem ojača. Sprednji in zadnji rob svetlobnih impulzov, ki jih oddaja prvi AOM avtooptični modulator, sta simetrično porazdeljena. Po vstopu v optični ojačevalnik bodo ojačani svetlobni impulzi zaradi večjega ojačanja ojačevalnika na sprednjem robu impulza kot na zadnjem robu impulza pokazali pojav popačenja valovne oblike, kjer je energija koncentrirana na sprednjem robu, kot je prikazano na sliki 3. Da bi sistem lahko pridobil optične impulze s simetrično porazdelitvijo na sprednjem in zadnjem robu, mora prvi AOM avtooptični modulator sprejeti analogno modulacijo. Sistemska krmilna enota prilagodi naraščajoči rob prvega AOM avtooptičnega modulatorja, da poveča naraščajoči rob optičnega impulza akustično-optičnega modula in kompenzira neenakomernost ojačanja optičnega ojačevalnika na sprednjem in zadnjem robu impulza.
Optični ojačevalnik sistema ne le ojača uporabne optične impulzne signale, temveč tudi ojača osnovni šum impulznega zaporedja. Za doseganje visokega razmerja signal/šum sistema je značilnost visokega ekstinkcijskega razmerja optičnih vlaken ...AOM modulatorse uporablja za zatiranje osnovnega šuma na zadnjem koncu ojačevalnika, kar zagotavlja, da lahko impulzi sistemskega signala v največji možni meri učinkovito prehajajo, hkrati pa preprečuje vstop osnovnega šuma v časovno domenski akustično-optični zaklop (časovno domenski impulzni vhod). Uporabljena je metoda digitalne modulacije, signal nivoja TTL pa se uporablja za krmiljenje vklopa in izklopa akustično-optičnega modula, da se zagotovi, da naraščajoči rob impulza časovno domenskega akustično-optičnega modula ustreza načrtovanemu času naraščanja izdelka (tj. najkrajšemu času naraščanja, ki ga izdelek lahko doseže), širina impulza pa je odvisna od širine impulza sistemskega signala nivoja TTL.
Čas objave: 1. julij 2025