Области на приложение на акустооптични модулатори (AOM модулатор)
Принцип на акустооптичния модулатор:
An акустооптичен модулатор(AOM модулатор) обикновено се състои от акустооптични кристали, преобразуватели, абсорбционни устройства и драйвери. Модулираният сигнал, изходен от драйвера, действа върху преобразувателя под формата на електрически сигнал и след това се преобразува в ултразвукова вълна, която се променя под формата на електрически сигнал. Когато ултразвуковата вълна преминава през акустооптичната среда, тя причинява локално свиване и удължаване на средата, генерирайки еластично напрежение. Това напрежение се променя периодично с времето и пространството, карайки средата да проявява феномен на променлива плътност, подобен на фазова решетка. Когато светлината преминава през тази среда, смутена от ултразвукови вълни, възниква дифракционен феномен. Това явление се нарича акустооптичен ефект. Под въздействието на звук и светлина оптичният носител се модулира и се превръща в модулирана вълна, която „носи“ информация.
Основните приложения на акустооптичните модулатори:
Звуков и светлинен Q превключвател (AOQS)
Акутооптичният Q-превключвател (AOQS) работи в лазерната кухина и се регулира активно.
Q стойността в резонатора се използва за генериране на импулсни лазери с къси импулси и висока пикова мощност. AOQS обикновено се използва за модулиране на загубата на лъча от 0-ти порядък. Когато радиочестотният драйвер на AOQS е включен, светлината от 0-ти порядък, поради дифракция, предотвратява трептенето на лазера в резонатора, увеличавайки загубата в резонатора и блокирайки лазерния изход. Когато радиочестотният драйвер е изключен за кратко, натрупаната оптична мощност в лазерния резонатор се излъчва под формата на импулси, като по този начин генерира импулсен лазер. Този процес може да се повтаря със скорост над 100KHz. Когато AOQS работи в състояние на Браг, има само един дифракционен лъч.
При работа в състояние на Раман-Нис има множество дифракционни лъчи.
2. Акустооптичен модулатор/превключвател (AOM модулатор)
Акустооптични модулатори (АОМ) обикновено се използват извън лазерния резонатор за промяна на интензитета на падащия лазер (амплитудна модулация AM). Това може да бъде проста ON/OFF модулация за бързо превключване или модулация с променливо ниво за постигане на модулация на интензитета. Режимът на модулация се определя от вида на RF драйвера и може да бъде цифров (включен/изключен) или аналогов (синусоидален, правоъгълен, линеен, случаен...). Най-общо казано, RF задвижването на AOM приема фиксирана честота. Ключовият параметър наAOM модулаторе времето за нарастване/спадение, което определя постижимата „скорост“ или амплитудна модулационна честотна лента на модулацията. Времето за нарастване/спадение е пропорционално на диаметъра на лъча в модулатора. Следователно, за да се получи бързо време за нарастване, диаметърът на падащия лазерен лъч трябва да се контролира. AOM може да се използва като затвор (циклично включване и изключване с зададена честота), а също и като променлив атенюатор (динамично контролиращ интензитета на пропусканата светлина). Лазерната модулация се постига чрез контролиране на радиочестотата, за да се предизвикат звукови вълни в акустооптичния кристал.
3. Акустооптичен дефлектор (AODF)
Акутооптичният дефлектор (AODF) може да постигне сканиране на възбуден лъч чрез промяна на честотата на радиочестотното задвижване. Позицията на сканиране може да бъде произволна позиция, непрекъснато линейно сканиране и последователно точково отклонение. В зависимост от кристала, дължината на вълната и размера на лъча, може да се постигне време за реакция от 0,05 до 15 микросекунди и прецизен контрол на позицията на nRad.
4. Акустооптичен честотен превключвател (AOFS)
След преминаване през всички акустооптични устройства, дифракционният изходен лъч на лазерния лъч ще предизвика честотно изместване. Акустооптичният честотен превключвател (AOFS) е компактно устройство, специално проектирано за постигане на честотно изместване. В зависимост от избраните различни ъгли на падане, AOFS ще измести честотата нагоре или надолу с честотата на приложения радиочестотен сигнал, като две или повече устройства могат да бъдат каскадирани, за да се постигнат комбинации от сумарна или различна честота. Продуктите AOFS използват специално проектирани ъгли на акустични абсорбатори, които могат да минимизират отражението на звука и да подобрят ефективността на AOFS.
5. Акустооптичен регулируем филтър (AOTF)
Акустооптичният настройваем филтър (AOTF) е твърдотелен, електронно адресиран и произволно достъпен оптичен филтър с пропускателна лента. Той може да се използва за бърз и динамичен избор на специфични дължини на вълните от широколентови или многолинейни източници. Дифракцията възниква, когато са изпълнени специфични условия за съвпадение между акустичните лъчи. Следователно става възможно електронното управление на параметрите на филтъра (като дължина на вълната, дълбочина на модулация и дори честотна лента), като по този начин се осигурява бърз (обикновено микросекунди), динамичен и произволен достъп до оптичното филтриране.
Време на публикуване: 26 май 2025 г.