Področja uporabe akustično-optičnih modulatorjev (AOM modulator)

Področja uporabe akustično-optičnih modulatorjev (AOM modulator)

Načelo akustično-optičnega modulatorja:

An akustično-optični modulator(AOM modulator) je običajno sestavljen iz akustično-optičnih kristalov, pretvornikov, absorpcijskih naprav in gonilnikov. Modulirani signal, ki ga oddaja gonilnik, deluje na pretvornik v obliki električnega signala in se nato pretvori v ultrazvočni val, ki se spreminja v obliki električnega signala. Ko ultrazvočni val prehaja skozi akustično-optični medij, povzroči lokalno stiskanje in raztezanje medija, kar ustvarja elastično deformacijo. Ta deformacija se periodično spreminja s časom in prostorom, zaradi česar medij kaže pojav izmenične gostote, podoben fazni mreži. Ko svetloba prehaja skozi ta medij, ki ga motijo ​​ultrazvočni valovi, pride do uklonskega pojava. Ta pojav se imenuje akustično-optični učinek. Pod vplivom zvoka in svetlobe se optični nosilec modulira in postane moduliran val, ki "nosi" informacije.

Glavne uporabe akustično-optičnih modulatorjev:

Zvočno in svetlobno Q stikalo (AOQS)

Akutooptično stikalo Q-preklapljanja (AOQS) deluje znotraj laserske votline in se aktivno prilagaja

Vrednost Q v votlini se uporablja za generiranje pulznih laserjev s kratkimi impulzi in visoko vršno močjo. AOQS se običajno uporablja za modulacijo izgube žarka 0-reda. Ko je gonilnik radiofrekvenc AOQS vklopljen, svetloba 0-reda zaradi uklona preprečuje nihanje laserja v votlini, kar poveča izgubo v votlini in blokira laserski izhod. Ko je gonilnik radiofrekvenc na kratko izklopljen, se akumulirana optična moč v laserski votlini oddaja v obliki impulzov, s čimer se generira pulzni laser. Ta postopek se lahko ponavlja s hitrostjo, ki presega 100 kHz. Ko AOQS deluje v Braggovem stanju, obstaja samo en difrakcijski žarek.

Pri delu v Raman-Nissovem stanju je več difrakcijskih žarkov.

2. Akustooptični modulator/stikalo (AOM modulator)

Akustooptični modulatorji (AOM) se običajno uporabljajo zunaj laserske votline za spreminjanje intenzivnosti vpadnega laserja (amplitudna modulacija AM). To je lahko preprosta modulacija VKLOP/IZKLOP za hitro preklapljanje ali modulacija s spremenljivo stopnjo za doseganje modulacije intenzivnosti. Način modulacije je določen z vrsto RF gonilnika in je lahko digitalen (vklop/izklop) ali analogni (sinusni, kvadratni, linearni, naključni…). Na splošno RF pogon AOM sprejme fiksno frekvenco. Ključni parameterModulator AOMje čas vzpona/padca, ki določa dosegljivo "hitrost" ali pasovno širino amplitudne modulacije. Čas vzpona/padca je sorazmeren s premerom žarka znotraj modulatorja. Zato je treba za dosego hitrega časa vzpona nadzorovati premer vpadnega laserskega žarka. AOM se lahko uporablja kot zaklop (vklop in izklop z nastavljeno frekvenco) in tudi kot spremenljivi atenuator (dinamično nadzoruje intenzivnost oddane svetlobe). Laserska modulacija se doseže z nadzorom radijske frekvence, ki povzroča zvočne valove v akustično-optičnem kristalu.

3. Akustooptični deflektor (AODF)

Akutooptični deflektor (AODF) lahko doseže skeniranje vzbujenega žarka s spreminjanjem frekvence radiofrekvenčnega pogona. Položaj skeniranja je lahko naključen, neprekinjeno linijsko skeniranje in zaporedni točkovni odklon. Glede na kristal, valovno dolžino in velikost žarka je mogoče doseči odzivni čas od 0,05 do 15 mikrosekund in natančen nadzor položaja nRad.

4. Akustooptični frekvenčni preklopnik (AOFS)

Po prehodu skozi vse akustično-optične naprave bo uklonski izhodni žarek laserskega žarka povzročil frekvenčni premik. Akustično-optični frekvenčni premik (AOFS) je kompaktna naprava, posebej zasnovana za doseganje frekvenčnega premika. Glede na izbrane različne vpadne kote bo AOFS premaknil frekvenco navzgor ali navzdol za frekvenco uporabljenega radiofrekvenčnega signala, dve ali več naprav pa je mogoče povezati za doseganje vsote ali razlike frekvenčnih kombinacij. Izdelki AOFS uporabljajo posebej zasnovane kote akustičnih absorberjev, ki lahko zmanjšajo odboj zvoka in povečajo učinkovitost AOFS.

5. Akustooptični nastavljivi filter (AOTF)

Akustično-optični nastavljivi filter (AOTF) je trdno-tesni, elektronsko naslovljen in naključno dostopan optični pasovni filter. Uporablja se lahko za hitro in dinamično izbiro določenih valovnih dolžin iz širokopasovnih ali večvrstičnih virov. Difrakcija se pojavi, ko so izpolnjeni specifični pogoji ujemanja med akustičnimi žarki. Zato je mogoče elektronsko nadzorovati parametre filtra (kot so valovna dolžina, globina modulacije in celo pasovna širina), s čimer se zagotovi hiter (običajno mikrosekundni), dinamičen in naključen dostop do optičnega filtriranja.