Akustooptinių moduliatorių (AOM moduliatoriaus) taikymo sritys

Akustooptinių moduliatorių (AOM moduliatoriaus) taikymo sritys

Akustooptinio moduliatoriaus principas:

An akustinis-optinis moduliatorius(AOM moduliatorius) paprastai sudarytas iš akustinių-optinių kristalų, keitiklių, sugerties įtaisų ir valdiklių. Moduliuotas valdiklio išėjimo signalas veikia keitiklį elektrinio signalo pavidalu ir vėliau paverčiamas ultragarsine banga, kuri kinta elektrinio signalo pavidalu. Kai ultragarsinė banga praeina per akustinę-optinę terpę, ji sukelia vietinį terpės suspaudimą ir pailgėjimą, sukurdama elastinę deformaciją. Ši deformacija periodiškai kinta laikui bėgant ir erdvėje, todėl terpėje atsiranda kintamo tankio reiškinys, panašus į fazinę gardelę. Kai šviesa praeina per šią terpę, sutrikdyta ultragarso bangų, atsiranda difrakcijos reiškinys. Šis reiškinys vadinamas akustiniu-optiniu efektu. Veikiamas garso ir šviesos, optinis nešėjas yra moduliuojamas ir tampa moduliuota banga, kuri „neša“ informaciją.

Pagrindiniai akustinių-optinių moduliatorių taikymo sritys:

Garso ir šviesos Q jungiklis (AOQS)

Akuoptinis Q perjungimo jungiklis (AOQS) veikia lazerio rezonatoriuje ir yra aktyviai reguliuojamas

Q vertė ertmėje naudojama impulsiniams lazeriams su trumpais impulsais ir didele maksimalia galia generuoti. AOQS paprastai naudojamas 0 eilės spindulio nuostoliams moduliuoti. Kai įjungtas AOQS radijo dažnių tvarkyklė, 0 eilės šviesa dėl difrakcijos neleidžia lazeriui ertmėje virpesuoti, padidindama ertmės nuostolius ir blokuodama lazerio išvestį. Kai radijo dažnių tvarkyklė trumpam išjungiama, sukaupta optinė galia lazerio ertmėje skleidžiama impulsų pavidalu, taip generuojant impulsinį lazerį. Šis procesas gali kartotis didesniu nei 100 kHz dažniu. Kai AOQS veikia Brego būsenoje, yra tik vienas difrakcijos spindulys.

Dirbant Ramano-Niso būsenoje, susidaro keli difrakcijos pluoštai.

2. Akustooptinis moduliatorius/jungiklis (AOM moduliatorius)

Akustooptiniai moduliatoriai (AOM) paprastai naudojami lazerio rezonatoriaus išorėje, norint pakeisti krintančio lazerio intensyvumą (amplitudės moduliacija AM). Tai gali būti paprasta ĮJUNGIMO/IŠJUNGIMO moduliacija greitam perjungimui arba kintamo lygio moduliacija intensyvumo moduliacijai pasiekti. Moduliacijos režimas nustatomas pagal RF tvarkyklės tipą ir gali būti skaitmeninis (įjungimas/išjungimas) arba analoginis (sinusinė, stačiakampė, tiesinė, atsitiktinė...). Apskritai AOM RF pavara naudoja fiksuotą dažnį. Pagrindinis parametrasAOM moduliatoriusyra kilimo/kritimo laikas, kuris apibrėžia pasiekiamą moduliacijos „greitį“ arba amplitudės moduliacijos pralaidumą. Kilimo/kritimo laikas yra proporcingas spindulio skersmeniui moduliatoriaus viduje. Todėl norint pasiekti greitą kilimo laiką, reikia valdyti krintančio lazerio spindulio skersmenį. AOM gali būti naudojamas kaip užraktas (cikliškai įsijungiantis ir išsijungiantis nustatytu dažniu) ir kaip kintamas slopintuvas (dinamiškai kontroliuojantis praleidžiamos šviesos intensyvumą). Lazerinė moduliacija pasiekiama kontroliuojant radijo dažnį, kad akustinio-optinio kristalo viduje susidarytų garso bangos.

3. Akustooptinis deflektorius (AODF)

Akuoptinis deflektorius (AODF) gali atlikti sužadinto spindulio skenavimą keisdamas radijo dažnio pavaros dažnį. Skenavimo padėtis gali būti atsitiktinė, ištisinė linijinė ir nuosekli taškų deformacija. Atsižvelgiant į kristalą, bangos ilgį ir spindulio dydį, galima pasiekti 0,05–15 mikrosekundžių atsako laiką ir tikslų nRad padėties valdymą.

4. Akustooptinis dažnio keitiklis (AOFS)

Praėjus pro visus akustinius-optinius įrenginius, lazerio spindulio difrakcijos išėjimo spindulys sukels dažnio poslinkį. Akustinis-optinis dažnio keitiklis (AOFS) yra kompaktiškas įrenginys, specialiai sukurtas dažnio poslinkiui pasiekti. Priklausomai nuo pasirinktų skirtingų kritimo kampų, AOFS perkels dažnį aukštyn arba žemyn pagal taikomo radijo dažnio signalo dažnį, o du ar daugiau įrenginių gali būti sujungti kaskadomis, kad būtų gauti suminiai arba skirtuminiai dažnių deriniai. AOFS gaminiuose naudojami specialiai sukurti akustiniai sugėrimo kampai, kurie gali sumažinti garso atspindį ir padidinti AOFS efektyvumą.

5. Akustooptinis reguliuojamas filtras (AOTF)

Akustooptinis derinamasis filtras (AOTF) yra kietakūnis, elektroniniu būdu adresuojamas ir atsitiktinai pasiekiamas optinis pralaidumo juostos filtras. Jis gali būti naudojamas greitai ir dinamiškai pasirinkti konkrečius bangos ilgius iš plačiajuosčių arba daugialinijų šaltinių. Difrakcija įvyksta, kai tarp akustinių pluoštų tenkinamos tam tikros atitikimo sąlygos. Todėl tampa įmanoma elektroniniu būdu valdyti filtro parametrus (pvz., bangos ilgį, moduliacijos gylį ir net pralaidumą), taip užtikrinant greitą (paprastai mikrosekundžių), dinaminę ir atsitiktinę prieigą prie optinio filtravimo.