Akustooptisk modulatorAnvendelse i kolde atomskabe
Som kernekomponenten i all-fiber laserlinket i koldatomskabet,optisk fiber akustooptisk modulatorvil give en frekvensstabiliseret laser med høj effekt til koldatomkabinettet. Atomer vil absorbere fotoner med en resonansfrekvens på v1. Da fotonernes og atomernes momentum er modsat, vil atomernes hastighed falde efter absorption af fotoner, hvorved formålet med at afkøle atomerne opnås. Laserkølede atomer, med deres fordele såsom lang sonderingstid, eliminering af Doppler-frekvensforskydning og frekvensforskydning forårsaget af kollision og svag kobling af detektionslysfeltet, forbedrer den præcise målekapacitet af atomspektre betydeligt og kan anvendes i vid udstrækning i kolde atomure, kolde atominterferometre og kold atomnavigation, blandt andre områder.
Det indre af en optisk fiber AOM akustooptisk modulator består hovedsageligt af en akustooptisk krystal og en optisk fiberkollimator osv. Det modulerede signal virker på den piezoelektriske transducer i form af et elektrisk signal (amplitudemodulation, fasemodulation eller frekvensmodulation). Ved at ændre inputkarakteristika såsom frekvensen og amplituden af det inputmodulerede signal opnås frekvens- og amplitudemodulationen af inputlaseren. Den piezoelektriske transducer konverterer elektriske signaler til ultralydsignaler, der varierer i samme mønster på grund af den piezoelektriske effekt og udbreder dem i det akustooptiske medium. Efter at brydningsindekset for det akustooptiske medium ændrer sig periodisk, dannes et brydningsindeksgitter. Når laseren passerer gennem fiberkollimatoren og kommer ind i det akustooptiske medium, forekommer diffraktion. Frekvensen af det diffrakterede lys overlejrer en ultralydfrekvens oven på den oprindelige inputlaserfrekvens. Juster positionen af den optiske fiberkollimator for at få den optiske fiber akustooptiske modulator til at fungere optimalt. På dette tidspunkt skal indfaldsvinklen for den indfaldende lysstråle opfylde Bragg-diffraktionsbetingelsen, og diffraktionstilstanden skal være Bragg-diffraktion. På dette tidspunkt overføres næsten al energien fra det indfaldende lys til førsteordens diffraktionslys.
Den første AOM akutooptiske modulator bruges i forenden af systemets optiske forstærker og modulerer det kontinuerlige indgangslys fra forenden med optiske pulser. De modulerede optiske pulser går derefter ind i systemets optiske forstærkningsmodul for energiforstærkning. Den andenAOM akustisk-optisk modulatorbruges i bagenden af den optiske forstærker, og dens funktion er at isolere basisstøjen fra det optiske pulssignal, der forstærkes af systemet. For- og bagkanterne af lyspulserne, der udsendes af den første AOM akustisk-optiske modulator, er symmetrisk fordelt. Efter at være kommet ind i den optiske forstærker, vil de forstærkede lyspulser, fordi forstærkerens forstærkning for pulsens forkant er højere end for pulsens bagkant, vise et bølgeformforvrængningsfænomen, hvor energien er koncentreret ved forkanten, som vist i figur 3. For at gøre det muligt for systemet at opnå optiske pulser med symmetrisk fordeling ved for- og bagkanterne, skal den første AOM akustisk-optiske modulator anvende analog modulation. Systemstyringsenheden justerer den stigende kant af den første AOM akustisk-optiske modulator for at øge den stigende kant af den optiske puls i det akustisk-optiske modul og kompensere for den optiske forstærkers uensartethed i forstærkningen ved pulsens for- og bagkanter.
Systemets optiske forstærker forstærker ikke kun de nyttige optiske pulssignaler, men forstærker også basisstøjen i pulssekvensen. For at opnå et højt signal-støj-forhold i systemet er den optiske fibers høje ekstinktionsforholdsfunktion ...AOM-modulatorbruges til at undertrykke basisstøjen i forstærkerens bagende, hvilket sikrer, at systemsignalpulserne kan passere effektivt igennem i videst muligt omfang, samtidig med at basisstøjen forhindres i at trænge ind i den akustooptiske lukker i tidsdomænet (tidsdomænepulsgate). Den digitale modulationsmetode anvendes, og TTL-niveausignalet bruges til at styre tænding og slukning af det akustooptiske modul for at sikre, at den stigende kant af tidsdomænepulsen i det akustooptiske modul er den designede stigningstid for produktet (dvs. den minimale stigningstid, som produktet kan opnå), og pulsbredden afhænger af pulsbredden af systemets TTL-niveausignal.
Opslagstidspunkt: 1. juli 2025