Modulator acusto-opticAplicație în dulapuri cu atomi reci
Fiind componentă centrală a legăturii laser cu fibră optică în dulapul cu atomi reci,modulator acusto-optic cu fibră opticăva furniza un laser de mare putere, stabilizat în frecvență, pentru dulapul atomic rece. Atomii vor absorbi fotoni cu o frecvență de rezonanță de v1. Deoarece impulsul fotonilor și atomilor este opus, viteza atomilor va scădea după absorbția fotonilor, atingând astfel scopul răcirii atomilor. Atomii răciți cu laser, cu avantajele lor, cum ar fi timpul lung de sondare, eliminarea deplasării de frecvență Doppler și a deplasării de frecvență cauzate de coliziune și cuplarea slabă a câmpului luminos de detecție, îmbunătățesc semnificativ capacitatea de măsurare precisă a spectrelor atomice și pot fi aplicați pe scară largă în ceasuri atomice reci, interferometre atomice reci și navigație atomică rece, printre alte domenii.
Interiorul unui modulator acusto-optic AOM cu fibră optică este alcătuit în principal dintr-un cristal acusto-optic și un colimator cu fibră optică etc. Semnalul modulat acționează asupra traductorului piezoelectric sub forma unui semnal electric (modulație de amplitudine, modulație de fază sau modulație de frecvență). Prin modificarea caracteristicilor de intrare, cum ar fi frecvența și amplitudinea semnalului modulat de intrare, se realizează modulația de frecvență și amplitudine a laserului de intrare. Traductorul piezoelectric convertește semnalele electrice în semnale ultrasonice care variază în același model datorită efectului piezoelectric și le propagă în mediul acusto-optic. După ce indicele de refracție al mediului acusto-optic se modifică periodic, se formează o rețea de indice de refracție. Când laserul trece prin colimatorul cu fibră și intră în mediul acusto-optic, se produce difracția. Frecvența luminii difractate suprapune o frecvență ultrasonică peste frecvența laserului de intrare originală. Ajustați poziția colimatorului cu fibră optică pentru ca modulatorul acusto-optic cu fibră optică să funcționeze în cea mai bună stare. În acest moment, unghiul de incidență al fasciculului luminos incident ar trebui să îndeplinească condiția de difracție Bragg, iar modul de difracție ar trebui să fie difracția Bragg. În acest moment, aproape toată energia luminii incidente este transferată către lumina de difracție de ordinul întâi.
Primul modulator acuto-optic AOM este utilizat la capătul frontal al amplificatorului optic al sistemului, modulând lumina de intrare continuă din capătul frontal cu impulsuri optice. Impulsurile optice modulate intră apoi în modulul de amplificare optică al sistemului pentru amplificarea energiei. Al doileaModulator acuto-optic AOMeste utilizat în partea din spate a amplificatorului optic, iar funcția sa este de a izola zgomotul de bază al semnalului optic de impuls amplificat de sistem. Marginile frontale și posterioare ale impulsurilor luminoase emise de primul modulator acuto-optic AOM sunt distribuite simetric. După intrarea în amplificatorul optic, din cauza faptului că câștigul amplificatorului pentru frontul anterior al impulsului este mai mare decât cel pentru frontul posterior al impulsului, impulsurile luminoase amplificate vor prezenta un fenomen de distorsiune a formei de undă în care energia este concentrată la frontul anterior, așa cum se arată în Figura 3. Pentru a permite sistemului să obțină impulsuri optice cu distribuție simetrică la marginile frontale și posterioare, primul modulator acuto-optic AOM trebuie să adopte modulație analogică. Unitatea de control a sistemului ajustează frontul ascendent al primului modulator acuto-optic AOM pentru a crește frontul ascendent al impulsului optic al modulului acusto-optic și pentru a compensa neuniformitatea câștigului amplificatorului optic la marginile frontale și posterioare ale impulsului.
Amplificatorul optic al sistemului nu numai că amplifică semnalele optice utile ale impulsurilor, dar amplifică și zgomotul de bază al secvenței de impulsuri. Pentru a obține un raport semnal-zgomot ridicat al sistemului, caracteristica de raport de extincție ridicat a fibrei optice...Modulator AOMeste utilizat pentru a suprima zgomotul de bază din partea din spate a amplificatorului, asigurându-se că impulsurile semnalului sistemului pot trece eficient în cea mai mare măsură, împiedicând în același timp zgomotul de bază să intre în obturatorul acusto-optic în domeniul timpului (poarta impulsurilor în domeniul timpului). Se adoptă metoda de modulație digitală, iar semnalul de nivel TTL este utilizat pentru a controla pornirea și oprirea modulului acusto-optic pentru a se asigura că frontul ascendent al impulsului în domeniul timpului al modulului acusto-optic este timpul de creștere proiectat al produsului (adică timpul minim de creștere pe care îl poate obține produsul), iar lățimea impulsului depinde de lățimea impulsului semnalului de nivel TTL al sistemului.
Data publicării: 01 iulie 2025