Zasada działania modulatora akustooptycznego

1. Zasada działaniamodulator akustooptyczny
Rdzeń modulatora akustooptycznego(Modulator AOM)jest efektem akustooptycznym. Jego podstawowa struktura obejmuje kryształy akustooptyczne, przetworniki, urządzenia absorpcyjne i sterowniki. Sygnał elektryczny wyjściowy ze sterownika jest przetwarzany na fale ultradźwiękowe przez przetwornik. Gdy fale ultradźwiękowe rozchodzą się w ośrodku akustooptycznym, powodują okresowe zmiany gęstości ośrodka, tworząc strukturę podobną do siatki fazowej. Gdy światło przechodzi przez ten ośrodek, następuje dyfrakcja, osiągając modulację optycznej fali nośnej. Istnieją dwa główne rodzaje trybów dyfrakcji: dyfrakcja Ramana-Nessa i dyfrakcja Bragga. Powszechnie stosowany modulator AOM zwykle działa w trybie dyfrakcji Bragga, w którym światło padające pada pod określonym kątem Bragga, a światło wyjściowe zawiera nieodchylone światło zerowego rzędu i światło dyfrakcyjne pierwszego rzędu z kątem odchylenia.
2. Główne parametry techniczne modulatora akustooptycznego
2.1 Wydajność dyfrakcyjna i strata modulacyjna: miara zdolności urządzenia do zamiany światła padającego na światło ugięte pierwszego rzędu i towarzyszącej temu stratie optycznej.
2.2 Kąt Bragga: Konkretny kąt padania, przy którym uzyskuje się najlepszą wydajność dyfrakcji, związany z długością fali lasera, częstotliwością radiową i prędkością dźwięku wewnątrz kryształu.
2.3 Optymalna moc RF: tj. moc nasycenia, czyli moc napędowa RF wymagana do osiągnięcia maksymalnej wydajności dyfrakcyjnej. Szczegółowy wzór obliczeniowy podano w artykule.
2.4 Adaptacja kąta rozbieżności: Aby zapewnić optymalną wydajność, kąt rozbieżności padającego lasera musi odpowiadać charakterystyce ośrodka akustyczno-optycznego.
2.5 Prędkość modulacji: zwykle reprezentowana przez czas narastania światła, zależny od czasu transmisji fal dźwiękowych przez wiązkę i związany ze średnicą wiązki oraz prędkością dźwięku.
3. Główne zastosowania modulatorów akustooptycznych
Pięć głównych zastosowańtechnologia akustooptycznaCzy:
3.1 Akustooptyczny przełącznik Q: umieszczony wewnątrz komory lasera, generuje impulsowy laser o dużej mocy szczytowej poprzez szybką modulację strat komory.
3.2 Modulator/przełącznik akustyczno-optyczny: stosowany do modulacji intensywności lub szybkiego włączania/wyłączania lasera poza komorą lasera, może być stosowany jako migawka lub tłumik zmienny.
3.3 Deflektor akustyczno-optyczny: Poprzez zmianę częstotliwości radiowej w celu odchylenia wiązki laserowej uzyskuje się szybkie skanowanie wiązką, odpowiednie do dostępu losowego lub skanowania ciągłego.
3.4 Przesuwnik częstotliwości akustyczno-optyczny: zaprojektowany specjalnie do zmiany częstotliwości lasera w górę lub w dół. Można go łączyć kaskadowo w celu uzyskania bardziej złożonych kombinacji przesunięć częstotliwości.
3.5 Filtr akustooptyczny z regulacją: Półprzewodnikowy elektroniczny filtr optyczny z regulacją, który umożliwia szybki i dynamiczny wybór określonych długości fal z szerokiego spektrumźródło światła.