Klasyfikacja i schemat modulacji modulatora laserowego
Modulator laserowyjest rodzajem elementów sterujących laserem, nie jest ani tak podstawowy jak kryształy, soczewki i inne elementy, ani tak wysoce zintegrowany jak lasery,sprzęt laserowy, to wysoki stopień integracji, typy i funkcje produktów klasy urządzeń. Ze złożonego wyrażenia fali świetlnej można wywnioskować, że czynnikami wpływającymi na falę świetlną są natężenie A(r), faza Φ(r), częstotliwość ω oraz cztery aspekty kierunku propagacji. Kontrolując te czynniki, można zmienić stan fali świetlnej, a odpowiadającym modulatorem laserowym jest…modulator intensywności, modulator fazy, przesuwnik częstotliwości i deflektor.
1. Modulator natężenia: służy do modulacji natężenia lub amplitudy lasera, a najbardziej typowe przykłady to tłumiki optyczne, bramki optyczne, a także zintegrowane urządzenia i sprzęt, takie jak dzielniki czasu, stabilizatory mocy, tłumiki szumów.
2. Modulator fazy: służy do sterowania fazą wiązki, wzrost fazy nazywany jest opóźnieniem, a spadek fazy – przewodzeniem. Istnieje wiele rodzajów modulatorów fazy, a ich zasady działania są bardzo różne. Na przykład modulatory fotoelastyczne, szybkie elektrooptyczne modulatory fazy LN, ciekłokrystaliczne arkusze opóźniające fazę o zmiennej długości fali itp. – wszystkie one działają w oparciu o różne zasady działania.
3. Przesuwnik częstotliwości: służy do zmiany częstotliwości fal świetlnych, jest powszechnie używany w zaawansowanych systemach laserowych lub sprzęcie mapującym. Typowym przedstawicielem jest przesuwnik częstotliwości akustyczno-optyczny.
4. Deflektor: służy do zmiany kierunku rozchodzenia się wiązki; jednym z nich jest konwencjonalny układ galwanometru, a także szybszy galwanometr MEM, deflektor elektrooptyczny i deflektor akustooptyczny.
Mamy ogólną koncepcję modulatora laserowego, czyli komponentów, które mogą dynamicznie kontrolować i zmieniać niektóre właściwości fizyczne lasera, ale chcemy w pełni przedstawić konkretne produkty modulatora laserowego, a sam artykuł to zdecydowanie za mało. Przede wszystkim skupimy się na modulatorze intensywności. Modulator intensywności jest szeroko stosowany we wszelkiego rodzaju systemach optycznych, a jego różnorodność i zróżnicowana wydajność można opisać jako skomplikowane. Dzisiaj przedstawimy cztery popularne schematy modulatorów intensywności: schemat mechaniczny, schemat elektrooptyczny, schemat akustooptyczny i schemat ciekłokrystaliczny.
1. Schemat mechaniczny: mechaniczny modulator siły jest najwcześniejszym i najszerzej stosowanym modulatorem siły. Zasada działania polega na zmianie stosunku światła s do światła p w świetle spolaryzowanym poprzez obrót płytki półfalowej i podział światła przez polaryzator. Od początkowej ręcznej regulacji do dzisiejszych wysoce zautomatyzowanych i precyzyjnych rozwiązań, typy produktów i rozwój ich zastosowań były bardzo dojrzałe.
2. Schemat elektrooptyczny: elektrooptyczny modulator intensywności może zmieniać natężenie lub amplitudę światła spolaryzowanego. Zasada działania opiera się na efekcie Pockelsa w kryształach elektrooptycznych. Stan polaryzacji wiązki spolaryzowanej zmienia się po przyłożeniu pola elektrycznego do kryształu elektrooptycznego, a następnie polaryzacja jest selektywnie dzielona przez polaryzator. Natężenie emitowanego światła można kontrolować poprzez zmianę natężenia pola elektrycznego, co pozwala na osiągnięcie narastającej/opadającej krawędzi o wartości ns.
3. Schemat akustooptyczny: modulator akustooptyczny może być również używany jako modulator intensywności. Zmieniając wydajność dyfrakcyjną, można kontrolować moc światła 0 i 1, aby osiągnąć cel regulacji natężenia światła. Bramka akustooptyczna (tłumik optyczny) charakteryzuje się dużą szybkością modulacji i wysokim progiem uszkodzenia.
4 Rozwiązanie ciekłokrystaliczne: urządzenie ciekłokrystaliczne jest często stosowane jako płytka falowa o zmiennej częstotliwości lub filtr strojony. Poprzez przyłożenie napięcia sterującego na obu końcach skrzynki ciekłokrystalicznej w celu dodania precyzyjnego elementu polaryzującego, może być przekształcone w migawkę ciekłokrystaliczną lub tłumik o zmiennej częstotliwości. Produkt ma dużą aperturę przepuszczającą światło i charakteryzuje się wysoką niezawodnością.
Czas publikacji: 18-02-2025