Τα πεδία εφαρμογής των ακουστοοπτικών διαμορφωτών (AOM Modulator)

Τα πεδία εφαρμογής των ακουστοοπτικών διαμορφωτών (AOM Modulator)

Αρχή του ακουστοοπτικού διαμορφωτή:

An ακουστοοπτικός διαμορφωτής(AOM Modulator) αποτελείται συνήθως από ακουστοοπτικούς κρυστάλλους, μετατροπείς, συσκευές απορρόφησης και οδηγούς. Το διαμορφωμένο σήμα εξόδου από τον οδηγό επενεργεί στον μετατροπέα με τη μορφή ηλεκτρικού σήματος και στη συνέχεια μετατρέπεται σε υπερηχητικό κύμα που μεταβάλλεται με τη μορφή ηλεκτρικού σήματος. Όταν το υπερηχητικό κύμα διέρχεται από το ακουστοοπτικό μέσο, ​​προκαλεί τοπική συμπίεση και επιμήκυνση του μέσου, δημιουργώντας ελαστική παραμόρφωση. Αυτή η παραμόρφωση αλλάζει περιοδικά με τον χρόνο και τον χώρο, προκαλώντας το μέσο να εμφανίζει ένα φαινόμενο εναλλασσόμενης πυκνότητας, παρόμοιο με ένα πλέγμα φάσης. Όταν το φως διέρχεται από αυτό το μέσο που διαταράσσεται από υπερηχητικά κύματα, εμφανίζεται ένα φαινόμενο περίθλασης. Αυτό το φαινόμενο ονομάζεται ακουστοοπτικό φαινόμενο. Υπό την επίδραση του ήχου και του φωτός, ο οπτικός φορέας διαμορφώνεται και γίνεται ένα διαμορφωμένο κύμα που «μεταφέρει» πληροφορίες.

Οι κύριες εφαρμογές των ακουστοοπτικών διαμορφωτών:

Διακόπτης Q ήχου και φωτός (AOQS)

Ο ακουστοοπτικός διακόπτης Q-switching (AOQS) λειτουργεί εντός της κοιλότητας του λέιζερ και ρυθμίζεται ενεργά.

Η τιμή Q στην κοιλότητα χρησιμοποιείται για τη δημιουργία παλμικών λέιζερ με σύντομους παλμούς και υψηλή μέγιστη ισχύ. Το AOQS χρησιμοποιείται συνήθως για τη διαμόρφωση της απώλειας της δέσμης 0-τάξης. Όταν ο οδηγός ραδιοσυχνοτήτων του AOQS είναι ενεργοποιημένος, το φως 0-τάξης, λόγω της περίθλασης, εμποδίζει το λέιζερ στην κοιλότητα να ταλαντώνεται, αυξάνοντας την απώλεια στην κοιλότητα και μπλοκάροντας την έξοδο του λέιζερ. Όταν ο οδηγός ραδιοσυχνοτήτων απενεργοποιείται για λίγο, η συσσωρευμένη οπτική ισχύς στην κοιλότητα του λέιζερ εκπέμπεται με τη μορφή παλμών, παράγοντας έτσι παλμικό λέιζερ. Αυτή η διαδικασία μπορεί να επαναληφθεί με ρυθμό που υπερβαίνει τα 100KHz. Όταν το AOQS λειτουργεί σε κατάσταση Bragg, υπάρχει μόνο μία δέσμη περίθλασης.

Υπάρχουν πολλαπλές δέσμες περίθλασης όταν εργαζόμαστε στην κατάσταση Raman-Niss.

2. Ακουστοοπτικός διαμορφωτής/διακόπτης (Διαμορφωτής AOM)

Ακουστοοπτικοί διαμορφωτές (ΑΟΜ) χρησιμοποιούνται γενικά εκτός της κοιλότητας του λέιζερ για να αλλάξουν την ένταση του προσπίπτοντος λέιζερ (διαμόρφωση πλάτους AM). Αυτή μπορεί να είναι μια απλή διαμόρφωση ON/OFF για γρήγορη εναλλαγή ή διαμόρφωση μεταβλητού επιπέδου για την επίτευξη διαμόρφωσης έντασης. Η λειτουργία διαμόρφωσης καθορίζεται από τον τύπο του οδηγού RF και μπορεί να είναι ψηφιακή (on/off) ή αναλογική (ημιτονοειδής, τετραγωνική, γραμμική, τυχαία...). Γενικά, η μονάδα RF του AOM υιοθετεί μια σταθερή συχνότητα. Η βασική παράμετρος τουΔιαμορφωτής AOMείναι ο χρόνος ανόδου/καθόδου, ο οποίος καθορίζει το εφικτό εύρος ζώνης διαμόρφωσης «ταχύτητας» ή πλάτους. Ο χρόνος ανόδου/καθόδου είναι ανάλογος με τη διάμετρο της δέσμης εντός του διαμορφωτή. Επομένως, για να επιτευχθεί ένας γρήγορος χρόνος ανόδου, πρέπει να ελέγχεται η διάμετρος της προσπίπτουσας δέσμης λέιζερ. Το AOM μπορεί να χρησιμοποιηθεί ως κλείστρο (κυκλικά ενεργοποιημένο και απενεργοποιούμενο σε μια καθορισμένη συχνότητα) και επίσης ως μεταβλητός εξασθενητής (ελέγχοντας δυναμικά την ένταση του διερχόμενου φωτός). Η διαμόρφωση λέιζερ επιτυγχάνεται ελέγχοντας τη ραδιοσυχνότητα για την πρόκληση ηχητικών κυμάτων στον ακουστοοπτικό κρύσταλλο.

3. Ακουστοοπτικός εκτροπέας (AODF)

Ο ακουστοοπτικός εκτροπέας (AODF) μπορεί να επιτύχει σάρωση διεγερμένης δέσμης αλλάζοντας τη συχνότητα οδήγησης ραδιοσυχνοτήτων. Η θέση σάρωσης μπορεί να είναι τυχαία θέση, συνεχής σάρωση γραμμής και διαδοχική εκτροπή σημείου. Με βάση τον κρύσταλλο, το μήκος κύματος και το μέγεθος της δέσμης, μπορεί να επιτευχθεί χρόνος απόκρισης από 0,05 έως 15 μικροδευτερόλεπτα και ακριβής έλεγχος θέσης του nRad.

4. Ακουστοοπτικός Μετατοπιστής Συχνότητας (AOFS)

Αφού περάσει από όλες τις ακουστοοπτικές συσκευές, η δέσμη εξόδου περίθλασης της δέσμης λέιζερ θα παράγει μια μετατόπιση συχνότητας. Ο ακουστοοπτικός μετατοπιστής συχνότητας (AOFS) είναι μια συμπαγής συσκευή ειδικά σχεδιασμένη για να επιτυγχάνει μετατόπιση συχνότητας. Ανάλογα με τις επιλεγμένες διαφορετικές γωνίες πρόσπτωσης, ο AOFS θα μετατοπίσει τη συχνότητα προς τα πάνω ή προς τα κάτω κατά τη συχνότητα του εφαρμοζόμενου σήματος ραδιοσυχνότητας και δύο ή περισσότερες συσκευές μπορούν να συνδυαστούν για να επιτύχουν συνδυασμούς αθροίσματος ή διαφοράς συχνότητας. Τα προϊόντα AOFS υιοθετούν ειδικά σχεδιασμένες γωνίες ακουστικής απορρόφησης, οι οποίες μπορούν να ελαχιστοποιήσουν την αντανάκλαση του ήχου και να βελτιώσουν την απόδοση του AOFS.

5. Ακουστοοπτικό ρυθμιζόμενο φίλτρο (AOTF)

Το ακουστοοπτικό ρυθμιζόμενο φίλτρο (AOTF) είναι ένα στερεάς κατάστασης, ηλεκτρονικά διευθυνσιοδοτούμενο και τυχαία προσβάσιμο οπτικό φίλτρο ζώνης διέλευσης. Μπορεί να χρησιμοποιηθεί για γρήγορη και δυναμική επιλογή συγκεκριμένων μηκών κύματος από πηγές ευρείας ζώνης ή πολλαπλές γραμμές. Η περίθλαση συμβαίνει όταν πληρούνται συγκεκριμένες συνθήκες αντιστοίχισης μεταξύ ακουστικών δεσμών. Επομένως, καθίσταται δυνατός ο ηλεκτρονικός έλεγχος των παραμέτρων του φίλτρου (όπως το μήκος κύματος, το βάθος διαμόρφωσης, ακόμη και το εύρος ζώνης), παρέχοντας έτσι γρήγορη (συνήθως μικροδευτερολέπτων), δυναμική και τυχαία πρόσβαση στο οπτικό φιλτράρισμα.