Az akusztooptikai modulátorok (AOM modulátor) alkalmazási területei

Az akusztooptikai modulátorok (AOM modulátor) alkalmazási területei

Az akusztooptikai modulátor alapelve:

An akusztooptikai modulátor(AOM modulátor) jellemzően akusztooptikai kristályokból, átalakítókból, abszorpciós eszközökből és meghajtókból áll. A meghajtóból kibocsátott modulált jel elektromos jel formájában hat az átalakítóra, majd ultrahanghullámmá alakul, amely elektromos jel formájában változik. Amikor az ultrahanghullám áthalad az akusztooptikai közegen, a közeg lokális összenyomódását és megnyúlását okozza, rugalmas feszültséget generálva. Ez a feszültség az időben és a térben periodikusan változik, aminek következtében a közeg váltakozó sűrűségjelenséget mutat, hasonlóan egy fázisrácshoz. Amikor a fény ultrahangos hullámok által megzavarva halad át ezen a közegen, diffrakciós jelenség lép fel. Ezt a jelenséget akusztooptikai hatásnak nevezik. A hang és a fény hatására az optikai vivő modulálódik, és modulált hullámmá válik, amely „hordozza” az információt.

Az akusztooptikai modulátorok főbb alkalmazásai:

Hang- és fénykapcsoló Q (AOQS)

Az akutooptikus Q-kapcsoló (AOQS) a lézer rezgéscsillapító üregében működik, és aktívan állítható.

Az üregben lévő Q-értéket rövid impulzusokkal és nagy csúcsteljesítménnyel működő impulzuslézerek előállítására használják. Az AOQS-t általában a 0-adrendű nyaláb veszteségének modulálására használják. Amikor az AOQS rádiófrekvenciás meghajtója be van kapcsolva, a 0-adrendű fény a diffrakció miatt megakadályozza a lézer oszcillálását az üregben, növelve az üregveszteséget és blokkolva a lézer kimenetét. Amikor a rádiófrekvenciás meghajtó rövid időre kikapcsol, a lézer üregében felhalmozódott optikai teljesítmény impulzusok formájában bocsátódik ki, ezáltal impulzuslézert generálva. Ez a folyamat 100 kHz-et meghaladó sebességgel ismétlődhet. Amikor az AOQS Bragg-állapotban működik, csak egyetlen diffrakciós nyaláb van.

Raman-Niss állapotban végzett munka során több diffrakciós nyaláb keletkezik.

2. Akusztooptikai modulátor/kapcsoló (AOM modulátor)

Akusztooptikai modulátorok (AOM (akut középhalál)) általában a lézerüregen kívül használják a beeső lézer intenzitásának megváltoztatására (AM amplitúdómoduláció). Ez lehet egyszerű BE/KI moduláció a gyors kapcsoláshoz, vagy változó szintű moduláció az intenzitásmoduláció eléréséhez. A modulációs módot az RF meghajtó típusa határozza meg, és lehet digitális (be/ki) vagy analóg (szinusz, négyszög, lineáris, véletlenszerű…). Általánosságban elmondható, hogy az AOM RF meghajtója fix frekvenciát alkalmaz. A fő paraméterAOM modulátoraz emelkedési/esési idő, amely meghatározza az elérhető „sebességet”, vagy amplitúdómodulációs sávszélességet a modulációval. Az emelkedési/esési idő arányos a modulátoron belüli nyalábátmérővel. Ezért a gyors emelkedési idő eléréséhez a beeső lézersugár átmérőjét szabályozni kell. Az AOM használható zárként (beállított frekvencián ciklusosan be- és kikapcsol), valamint változtatható csillapítóként (dinamikusan szabályozza az áthaladó fény intenzitását). A lézermodulációt a rádiófrekvencia szabályozásával érik el, ami hanghullámokat kelt az akusztooptikai kristályban.

3. Akusztooptikai deflektor (AODF)

Az akutooptikai deflektor (AODF) gerjesztett nyaláb pásztázást képes végezni a rádiófrekvenciás meghajtó frekvencia változtatásával. A pásztázási pozíció lehet véletlenszerű pozíció, folyamatos vonalpásztázás és szekvenciális ponteltérítés. A kristálytól, a hullámhossztól és a nyaláb méretétől függően 0,05-15 mikroszekundum válaszidő és az nRad pontos pozícióvezérlése érhető el.

4. Akusztooptikai frekvenciaváltó (AOFS)

Miután a lézersugár diffrakciós kimenő nyalábja áthaladt az összes akusztooptikai eszközön, frekvenciaeltolódást hoz létre. Az akusztooptikai frekvenciaeltolódást végző (AOFS) egy kompakt eszköz, amelyet kifejezetten a frekvenciaeltolódás elérésére terveztek. A kiválasztott különböző beesési szögektől függően az AOFS az alkalmazott rádiófrekvenciás jel frekvenciájával felfelé vagy lefelé tolja el a frekvenciát, és két vagy több eszköz összekapcsolható összeg- vagy különbségi frekvenciakombinációk elérésére. Az AOFS termékek speciálisan tervezett akusztikus elnyelő szögeket alkalmaznak, amelyek minimalizálhatják a hang visszaverődését és növelhetik az AOFS hatékonyságát.

5. Akusztooptikai állítható szűrő (AOTF)

Az akusztooptikai hangolható szűrő (AOTF) egy félvezető, elektronikusan címzett és véletlenszerűen elért optikai áteresztősáv-szűrő. Segítségével gyorsan és dinamikusan kiválaszthatók bizonyos hullámhosszak szélessávú vagy többvonalas forrásokból. Diffrakció akkor következik be, amikor az akusztikus nyalábok között specifikus illesztési feltételek teljesülnek. Ezáltal lehetővé válik a szűrőparaméterek (például a hullámhossz, a modulációs mélység és akár a sávszélesség) elektronikus szabályozása, ezáltal gyors (általában mikroszekundumos), dinamikus és véletlenszerű hozzáférést biztosítva az optikai szűréshez.