Акустооптичен модулаторПриложение в шкафове за студени атоми
Като основен компонент на изцяло оптичната лазерна връзка в шкафа за студени атоми,оптичен акустооптичен модулаторще осигури високомощен лазер със стабилизирана честота за шкафа за студени атоми. Атомите ще абсорбират фотони с резонансна честота v1. Тъй като импулсът на фотоните и атомите е противоположен, скоростта на атомите ще намалее след абсорбиране на фотони, като по този начин ще се постигне целта на охлаждане на атомите. Лазерно охладените атоми, с техните предимства като дълго време за сондиране, елиминиране на доплеровото честотно изместване и честотното изместване, причинено от сблъсък, и слабо свързване на детектираното светлинно поле, значително подобряват прецизните възможности за измерване на атомните спектри и могат да бъдат широко приложени в студени атомни часовници, студени атомни интерферометри и студена атомна навигация, наред с други области.
Вътрешността на акустооптичния модулатор с оптично влакно AOM се състои главно от акустооптичен кристал и колиматор с оптично влакно и др. Модулираният сигнал действа върху пиезоелектрическия преобразувател под формата на електрически сигнал (амплитудна модулация, фазова модулация или честотна модулация). Чрез промяна на входните характеристики, като честотата и амплитудата на входния модулиран сигнал, се постига честотната и амплитудна модулация на входния лазер. Пиезоелектрическият преобразувател преобразува електрическите сигнали в ултразвукови сигнали, които варират по един и същ модел поради пиезоелектричния ефект, и ги разпространява в акустооптичната среда. След като коефициентът на пречупване на акустооптичната среда се променя периодично, се образува решетка на коефициента на пречупване. Когато лазерът преминава през колиматора с оптично влакно и навлиза в акустооптичната среда, възниква дифракция. Честотата на дифракционната светлина налага ултразвукова честота върху оригиналната входна лазерна честота. Регулирайте позицията на колиматора с оптично влакно, за да накарате акустооптичния модулатор с оптично влакно да работи в най-добро състояние. В този момент ъгълът на падане на падащия светлинен лъч трябва да удовлетворява условието за дифракция на Браг, а дифракционният режим трябва да бъде дифракция на Браг. В този момент почти цялата енергия на падащата светлина се прехвърля към дифракционната светлина от първи ред.
Първият акутооптичен модулатор AOM се използва в предния край на оптичния усилвател на системата, модулирайки непрекъснатата входна светлина от предния край с оптични импулси. Модулираните оптични импулси след това влизат в модула за оптично усилване на системата за усилване на енергията. ВториятAOM акутооптичен модулаторсе използва в задния край на оптичния усилвател и неговата функция е да изолира базовия шум на оптичния импулсен сигнал, усилен от системата. Предният и задният фронт на светлинните импулси, изведени от първия AOM акустооптичен модулатор, са симетрично разпределени. След влизане в оптичния усилвател, поради по-високото усилване на усилвателя за предния фронт на импулса от това за задния фронт на импулса, усилените светлинни импулси ще покажат феномен на изкривяване на формата на вълната, при който енергията е концентрирана във водещия фронт, както е показано на Фигура 3. За да може системата да получава оптични импулси със симетрично разпределение на предния и задния фронт, първият AOM акустооптичен модулатор трябва да приеме аналогова модулация. Системният контролен блок регулира нарастващия фронт на първия AOM акустооптичен модулатор, за да увеличи нарастващия фронт на оптичния импулс на акустооптичния модул и да компенсира неравномерността на усилването на оптичния усилвател в предния и задния фронт на импулса.
Оптичният усилвател на системата не само усилва полезните оптични импулсни сигнали, но и усилва базовия шум на импулсната последователност. За да се постигне високо съотношение сигнал/шум на системата, функцията за висок коефициент на екстинкция на оптичното влакно...AOM модулаторсе използва за потискане на базовия шум в задния край на усилвателя, като се гарантира, че импулсите на системния сигнал могат да преминат ефективно в максимална степен, като същевременно се предотвратява навлизането на базовия шум във времево-доменния акустооптичен затвор (импулсен гейт във времева област). Използва се метод на цифрова модулация и сигналът за ниво TTL се използва за управление на включването и изключването на акустооптичния модул, за да се гарантира, че нарастващият фронт на импулса във времева област на акустооптичния модул е проектираното време на нарастване на продукта (т.е. минималното време на нарастване, което продуктът може да постигне), а ширината на импулса зависи от ширината на импулса на системния TTL сигнал.
Време на публикуване: 01 юли 2025 г.