Domeniile de aplicare ale modulatoarelor acusto-optice (modulatoare AOM)
Principiul modulatorului acusto-optic:
An modulator acusto-optic(Modulatorul AOM) este de obicei compus din cristale acusto-optice, traductoare, dispozitive de absorbție și drivere. Semnalul modulat emis de driver acționează asupra traductorului sub forma unui semnal electric și este apoi convertit într-o undă ultrasonică care variază sub forma unui semnal electric. Când unda ultrasonică trece prin mediul acusto-optic, aceasta provoacă o compresie și o alungire locală a mediului, generând o tensiune elastică. Această tensiune se modifică periodic în timp și spațiu, determinând mediul să prezinte un fenomen de densitate alternativă, similar unei rețele de fază. Când lumina trece prin acest mediu perturbat de undele ultrasonice, apare un fenomen de difracție. Acest fenomen se numește efect acusto-optic. Sub efectul sunetului și al luminii, purtătoarea optică este modulată și devine o undă modulată care „transportă” informații.
Principalele aplicații ale modulatoarelor acusto-optice:
Comutator Q pentru sunet și lumină (AOQS)
Comutatorul acoutooptic Q-switching (AOQS) funcționează în cavitatea laserului și este reglat activ
Valoarea Q din cavitate este utilizată pentru a genera lasere pulsate cu impulsuri scurte și putere de vârf mare. AOQS este de obicei utilizat pentru a modula pierderea fasciculului de ordin 0. Când driverul de radiofrecvență al AOQS este pornit, lumina de ordin 0, datorită difracției, împiedică oscilarea laserului din cavitate, crescând pierderea cavității și blocând ieșirea laserului. Când driverul de radiofrecvență este oprit pentru scurt timp, puterea optică acumulată în cavitatea laserului este emisă sub formă de impulsuri, generând astfel laser pulsat. Acest proces poate fi repetat la o rată care depășește 100 KHz. Când AOQS funcționează în starea Bragg, există un singur fascicul de difracție.
Există mai multe fascicule de difracție atunci când se lucrează în starea Raman-Niss.
2. Modulator/comutator acusto-optic (modulator AOM)
Modulatoare acusto-optice (AOM) sunt în general utilizate în afara cavității laser pentru a modifica intensitatea laserului incident (modulație de amplitudine AM). Aceasta poate fi o simplă modulație ON/OFF pentru comutare rapidă sau o modulație de nivel variabil pentru a realiza modulația intensității. Modul de modulație este determinat de tipul de driver RF și poate fi digital (on/off) sau analogic (sinusoidală, pătratică, liniară, aleatorie…). În general, driverul RF al AOM adoptă o frecvență fixă. Parametrul cheie alModulator AOMeste timpul de creștere/descreștere, care definește „viteza” realizabilă sau lățimea de bandă a modulației de amplitudine. Timpul de creștere/descreștere este proporțional cu diametrul fasciculului din cadrul modulatorului. Prin urmare, pentru a obține un timp de ascensiune rapid, diametrul fasciculului laser incident trebuie controlat. AOM poate fi utilizat ca obturator (activ și dezactivând ciclul la o frecvență setată) și, de asemenea, ca atenuator variabil (controlând dinamic intensitatea luminii transmise). Modulația laser se realizează prin controlul frecvenței radio pentru a provoca unde sonore în cristalul acusto-optic.
3. Deflector acusto-optic (AODF)
Deflectorul acutooptic (AODF) poate realiza scanarea fasciculului excitat prin modificarea frecvenței de acționare a radiofrecvenței. Poziția de scanare poate fi poziționare aleatorie, scanare liniară continuă și deviere secvențială a punctului. Pe baza cristalului, lungimii de undă și dimensiunii fasciculului, se poate obține un timp de răspuns de 0,05 până la 15 microsecunde și un control precis al poziției nRad.
4. Schimbător de frecvență acusto-optic (AOFS)
După trecerea prin toate dispozitivele acusto-optice, fasciculul de ieșire a difracției fasciculului laser va produce o schimbare de frecvență. Schimbătorul de frecvență acusto-optic (AOFS) este un dispozitiv compact special conceput pentru a realiza schimbarea de frecvență. În funcție de unghiurile de incidență selectate, AOFS va deplasa frecvența în sus sau în jos cu frecvența semnalului de radiofrecvență aplicat, iar două sau mai multe dispozitive pot fi conectate în cascadă pentru a obține combinații de frecvență de sumă sau diferență. Produsele AOFS adoptă unghiuri de absorbție acustică special concepute, care pot minimiza reflexia sunetului și pot spori eficiența AOFS.
5. Filtru acusto-optic reglabil (AOTF)
Filtrul acordabil acusto-optic (AOTF) este un filtru optic de bandă de trecere în stare solidă, adresat electronic și accesat aleatoriu. Poate fi utilizat pentru a selecta rapid și dinamic lungimi de undă specifice din surse de bandă largă sau multilinie. Difracția apare atunci când sunt îndeplinite condiții specifice de potrivire între fasciculele acustice. Prin urmare, devine posibilă controlul electronic al parametrilor filtrului (cum ar fi lungimea de undă, adâncimea de modulație și chiar lățimea de bandă), oferind astfel acces rapid (de obicei microsecunde), dinamic și aleatoriu la filtrarea optică.
Data publicării: 26 mai 2025