Bruksområder for akustooptiske modulatorer (AOM-modulator)

Bruksområder for akustooptiske modulatorer (AOM-modulator)

Prinsipp for akustooptisk modulator:

An akustooptisk modulatorEn AOM-modulator (AOM-modulator) består vanligvis av akustooptiske krystaller, transdusere, absorpsjonsenheter og drivere. Det modulerte signalet fra driveren virker på transduseren i form av et elektrisk signal og konverteres deretter til en ultralydbølge som varierer i form av et elektrisk signal. Når ultralydbølgen passerer gjennom det akustooptiske mediet, forårsaker den lokal kompresjon og forlengelse av mediet, noe som genererer elastisk tøyning. Denne tøyningen endres periodisk med tid og rom, noe som fører til at mediet viser et alternerende tetthetsfenomen, likt et fasegitter. Når lys passerer gjennom dette mediet forstyrret av ultralydbølger, oppstår et diffraksjonsfenomen. Dette fenomenet kalles den akustooptiske effekten. Under påvirkning av lyd og lys moduleres den optiske bærebølgen og blir en modulert bølge som "bærer" informasjon.

De viktigste bruksområdene for akustooptiske modulatorer:

Lyd- og lys-Q-bryter (AOQS)

Den akutooptiske Q-svitsjbryteren (AOQS) opererer i laserhulrommet og justeres aktivt

Q-verdien i hulrommet brukes til å generere pulserende lasere med korte pulser og høy toppeffekt. AOQS brukes vanligvis til å modulere tapet av 0-ordens stråle. Når radiofrekvensdriveren til AOQS er slått på, forhindrer 0-ordens lys, på grunn av diffraksjon, at laseren i hulrommet oscillerer, noe som øker hulromstapet og blokkerer laserutgangen. Når radiofrekvensdriveren er kort slått av, sendes den akkumulerte optiske effekten i laserhulrommet ut i form av pulser, og genererer dermed pulserende laser. Denne prosessen kan gjentas med en hastighet som overstiger 100 kHz. Når AOQS opererer i Bragg-tilstand, er det bare én diffraksjonsstråle.

Det er flere diffraksjonsstråler når man arbeider i Raman-Niss-tilstanden.

2. Akustooptisk modulator/bryter (AOM-modulator)

Akustooptiske modulatorer (AOM) brukes vanligvis utenfor laserhulrommet for å endre intensiteten til den innfallende laseren (amplitudemodulasjon AM). Dette kan være en enkel AV/PÅ-modulasjon for rask veksling eller variabel nivåmodulasjon for å oppnå intensitetsmodulasjon. Modulasjonsmodusen bestemmes av typen RF-driver og kan være digital (av/på) eller analog (sinus, firkantbølge, lineær, tilfeldig…). Generelt sett bruker RF-driveren til AOM en fast frekvens. Nøkkelparameteren tilAOM-modulatorer stige-/falltiden, som definerer den oppnåelige "hastighets"- eller amplitudemodulasjonsbåndbredden for modulasjonen. Stige-/falltiden er proporsjonal med strålediameteren i modulatoren. For å oppnå en rask stigningstid må derfor diameteren til den innfallende laserstrålen kontrolleres. AOM kan brukes som en lukker (som slår seg av og på med en innstilt frekvens) og også som en variabel demper (som dynamisk kontrollerer intensiteten til det overførte lyset). Lasermodulasjon oppnås ved å kontrollere radiofrekvensen for å forårsake lydbølger i den akustooptiske krystallen.

3. Akustooptisk deflektor (AODF)

Den akutooptiske deflektoren (AODF) kan oppnå eksitert stråleskanning ved å endre radiofrekvensens drivfrekvens. Skanneposisjonen kan være tilfeldig posisjon, kontinuerlig linjeskanning og sekvensiell punktavbøyning. Basert på krystall, bølgelengde og strålestørrelse kan man oppnå en responstid på 0,05 til 15 mikrosekunder og presis posisjonskontroll av nRad.

4. Akustooptisk frekvensskifter (AOFS)

Etter å ha passert gjennom alle akustooptiske enheter, vil diffraksjonsutgangsstrålen fra laserstrålen produsere et frekvensskift. Den akustooptiske frekvensskifteren (AOFS) er en kompakt enhet som er spesielt utviklet for å oppnå frekvensskift. Avhengig av de valgte forskjellige innfallsvinklene, vil AOFS forskyve frekvensen opp eller ned med frekvensen til det påførte radiofrekvenssignalet, og to eller flere enheter kan kobles sammen for å oppnå sum- eller differansefrekvenskombinasjoner. AOFS-produkter bruker spesialdesignede akustiske absorberingsvinkler, som kan minimere lydrefleksjon og forbedre effektiviteten til AOFS.

5. Akustooptisk justerbart filter (AOTF)

Det akustooptiske avstemmbare filteret (AOTF) er et faststofffilter med elektronisk adressering og tilfeldig tilgang til optisk passbånd. Det kan brukes til å raskt og dynamisk velge spesifikke bølgelengder fra bredbånds- eller flerlinjekilder. Diffraksjon oppstår når spesifikke samsvarsbetingelser er oppfylt mellom akustiske stråler. Derfor blir det mulig å kontrollere filterparametere elektronisk (som bølgelengde, modulasjonsdybde og til og med båndbredde), og dermed gi rask (vanligvis mikrosekunder), dynamisk og tilfeldig tilgang til optisk filtrering.