Cum se utilizează un modulator acustico-optic (modulator AOM) ca comutator optic
1. Contextul dezvoltării tehnologice și de context
1.1 Originea laserului: În 1960, Theodore Meiman a inventat primul laser cu rubin practic, marcând nașterea tehnologiei laser.
1.2 Dezvoltarea laserelor: Ulterior, au apărut diverse tipuri de lasere, cum ar fi laserele cu gaz (cum ar fi laserele cu heliu și neon), laserele cu semiconductori și laserele în stare solidă (cum ar fi laserele YAG), extinzându-și treptat domeniul de aplicare în domeniile militar, industrial și medical.
1.3 Introducerea cerințelor de bază: Laserul necesită o putere de ieșire stabilă, iar în multe aplicații, laserul nu poate iradia continuu ținta. Pentru a evita comutarea repetată a laserului în sine, este introdus un comutator optic extern pentru a controla cu precizie pornirea/oprirea laserului.
2. Principiul de funcționare al modulatorului acustico-optic (modulatorul AOM)
AOM este un dispozitiv optic care utilizează efectul acusto-optic, în care undele sonore se propagă printr-un mediu pentru a forma modificări periodice ale indicelui de refracție, modulând astfel caracteristicile undelor luminoase care trec prin mediu, cum ar fi intensitatea, frecvența și direcția. În prezent, accentul se pune pe două moduri de difracție:
1.1 Difracția Bragg: Cea mai comună este aceea că undele luminoase și sonore formează un unghi specific, iar energia de difracție este concentrată în principal în lumina de ordinul întâi, similar unei rețele stereo. Acest mod este utilizat în principal pentru aplicații de comutare optică.
1.2 Difracție Raman: Direcția de propagare a luminii și a undelor sonore este perpendiculară, iar lumina difractată prezintă o distribuție simetrică pe mai multe niveluri, similară cu o rețea de difracție planară.
3. Modul de funcționare al modulatorului AOM ca comutator optic
3.1 AOM nu încarcă semnalul (nu funcționează): Laserul trece direct prin (lumină de nivel 0) și este absorbit de oglinda reflexivă din calea optică, fără un randament efectiv.
3.2 Semnal de încărcare AOM (funcțional): se generează difracție, iar lumina de ordinul întâi este emisă la un anumit unghi și intră în calea optică ulterioară pentru utilizare.
Prin controlul încărcării semnalelor de către modulatorul AOM, se poate realiza o comutare și o modulație rapidă a laserului, îndeplinind scenariile de aplicație care necesită controlul timpului de iradiere cu laserul.
Pe lângă faptul că este utilizat ca comutator optic, AOM poate utiliza și cele două niveluri de lumină pentru a genera interferențe și a forma semnale optice de ritm, care pot fi utilizate în măsurare și în alte domenii. Cererea practică pentru o putere de ieșire laser stabilă a dat naștere tehnologiei comutatoarelor optice, iar modulatoarele acusto-optice (modulatorul AOM) se bazează pe principiul și aplicarea funcției de comutare optică utilizând efecte acusto-optice, în special modul de difracție Bragg.
Data publicării: 19 mai 2026