Akustooptinio moduliatoriaus veikimo principas

1. Veikimo principasakustinis-optinis moduliatorius
Akustooptinio moduliatoriaus šerdis (AOM moduliatorius)yra akustinis-optinis efektas. Jo pagrindinę struktūrą sudaro akustiniai-optiniai kristalai, keitikliai, sugerties įtaisai ir valdikliai. Valdiklio išvestį turintis elektrinis signalas keitiklio paverčiamas ultragarsinėmis bangomis. Kai ultragarsinės bangos sklinda akustini-optinėje terpėje, jos sukelia periodinius terpės tankio pokyčius, sudarydamos struktūrą, panašią į fazinę gardelę. Kai šviesa praeina per šią terpę, įvyksta difrakcija, pasiekiant optinės nešiklio bangos moduliaciją. Yra daugiausia dviejų tipų difrakcijos režimai: Ramano Neso difrakcija ir Brago difrakcija. Dažniausiai naudojamas AOM moduliatorius paprastai veikia Brago difrakcijos režimu, kai krintanti šviesa krinta tam tikru Brago kampu, o išeinančioje šviesoje yra neatkreipta nulinės eilės šviesa ir pirmos eilės difrakcinė šviesa su deformacijos kampu.
2. Pagrindiniai akustinio-optinio moduliatoriaus techniniai parametrai
2.1 Difrakcijos efektyvumas ir moduliacijos nuostoliai: matuoja įrenginio gebėjimą paversti krintančią šviesą pirmos eilės difrakuota šviesa ir susijusius optinius nuostolius.
2.2 Brego kampas: specifinis kritimo kampas, kuriuo pasiekiamas geriausias difrakcijos efektyvumas, susijęs su lazerio bangos ilgiu, radijo dažniu ir garso greičiu kristalo viduje.
2.3 Optimali RF galia: t. y. soties galia, RF varomoji galia, reikalinga maksimaliam difrakcijos efektyvumui pasiekti. Konkreti skaičiavimo formulė pateikta straipsnyje.
2.4 Sklaidos kampo pritaikymas: Siekiant užtikrinti optimalų veikimą, krintančio lazerio sklaidos kampas turi atitikti akustinės-optinės terpės charakteristikas.
2.5 Moduliacijos greitis: paprastai apibūdinamas šviesos kilimo laiku, priklausančiu nuo garso bangų perdavimo pluoštu laiko ir susijusiu su pluošto skersmeniu bei garso greičiu.
3. Pagrindiniai akustinių-optinių moduliatorių taikymo sritys
Penkios pagrindinės taikymo sritysakustinių-optinių technologijųyra:
3.1 Akustooptinis Q jungiklis: esantis lazerio rezonatoriuje, jis generuoja didelės maksimalios galios impulsinį lazerį greitai moduliuodamas rezonatoriaus nuostolius.
3.2 Akustooptinis moduliatorius/jungiklis: naudojamas lazerio intensyvumo moduliavimui arba greitam įjungimo ir išjungimo valdymui už lazerio rezonatoriaus ribų ir gali būti naudojamas kaip sklendė arba kintamas slopintuvas.
3.3 Akustinis optinis deflektorius: keičiant radijo dažnį lazerio spinduliui nukreipti, pasiekiamas greitas spindulio skenavimas, tinkamas atsitiktinei prieigai arba nuolatiniam skenavimui.
3.4 Akustinės optikos dažnio keitiklis: specialiai sukurtas lazerio dažniui didinti arba mažinti, ir gali būti pakopomis valdomas, kad būtų pasiekti sudėtingesni dažnio keitimo deriniai.
3.5 Akustooptinis reguliuojamas filtras: kietakūnis elektroninis reguliuojamas optinis filtras, galintis greitai ir dinamiškai pasirinkti konkrečius bangos ilgius iš plataus spektro.šviesos šaltinis.