Anvendelsesområder for akustooptiske modulatorer (AOM-modulator)
Princippet for akustooptisk modulator:
An akustooptisk modulatorEn AOM-modulator (AOM-modulator) består typisk af akustooptiske krystaller, transducere, absorptionsenheder og drivere. Det modulerede signal fra driveren virker på transduceren i form af et elektrisk signal og omdannes derefter til en ultralydbølge, der varierer i form af et elektrisk signal. Når ultralydbølgen passerer gennem det akustooptiske medium, forårsager den lokal kompression og forlængelse af mediet, hvilket genererer elastisk tøjning. Denne tøjning ændrer sig periodisk med tid og rum, hvilket får mediet til at udvise et alternerende tæthedsfænomen, der ligner et fasegitter. Når lys passerer gennem dette medium forstyrret af ultralydbølger, opstår et diffraktionsfænomen. Dette fænomen kaldes den akustooptiske effekt. Under påvirkning af lyd og lys moduleres den optiske bærebølge og bliver en moduleret bølge, der "bærer" information.
De vigtigste anvendelser af akustooptiske modulatorer:
Lyd- og lys-Q-switch (AOQS)
Den akutooptiske Q-switching-afbryder (AOQS) fungerer i laserhulrummet og justeres aktivt
Q-værdien i hulrummet bruges til at generere pulserende lasere med korte pulser og høj peak-effekt. AOQS bruges normalt til at modulere tabet af 0-ordens strålen. Når radiofrekvensdriveren i AOQS tændes, forhindrer 0-ordens lyset, på grund af diffraktion, laseren i hulrummet i at oscillere, hvilket øger hulrumstabet og blokerer laseroutputtet. Når radiofrekvensdriveren kortvarigt slukkes, udsendes den akkumulerede optiske effekt i laserhulrummet i form af pulser, hvorved der genereres en pulserende laser. Denne proces kan gentages med en hastighed på over 100 kHz. Når AOQS opererer i Bragg-tilstanden, er der kun en enkelt diffraktionsstråle.
Der er flere diffraktionsstråler, når man arbejder i Raman-Niss-tilstanden.
2. Akustooptisk modulator/afbryder (AOM-modulator)
Akustooptiske modulatorer (AOM) bruges generelt uden for laserhulrummet til at ændre intensiteten af den indfaldende laser (amplitudemodulation AM). Dette kan være en simpel ON/OFF-modulation til hurtig omskiftning eller variabel niveaumodulation for at opnå intensitetsmodulation. Modulationstilstanden bestemmes af typen af RF-driver og kan være digital (on/off) eller analog (sinus, firkantbølge, lineær, tilfældig…). Generelt set anvender AOM's RF-drev en fast frekvens. Nøgleparameteren forAOM-modulatorer stige-/faldetiden, som definerer den opnåelige "hastigheds" eller amplitudemodulationsbåndbredde for modulationen. Stige-/faldetiden er proportional med strålediameteren i modulatoren. For at opnå en hurtig stigningstid skal diameteren af den indfaldende laserstråle derfor kontrolleres. AOM kan bruges som en lukker (der tænder og slukker ved en indstillet frekvens) og også som en variabel dæmper (der dynamisk styrer intensiteten af det transmitterede lys). Lasermodulation opnås ved at styre radiofrekvensen for at forårsage lydbølger i den akustooptiske krystal.
3. Akustooptisk deflektor (AODF)
Den akutooptiske deflektoren (AODF) kan opnå exciteret strålescanning ved at ændre radiofrekvensens drivfrekvens. Scanningspositionen kan være tilfældig position, kontinuerlig linjescanning og sekventiel punktafbøjning. Baseret på krystallen, bølgelængden og strålestørrelsen kan der opnås en responstid på 0,05 til 15 mikrosekunder og præcis positionskontrol af nRad.
4. Akustooptisk frekvensskifter (AOFS)
Efter at have passeret gennem alle akustooptiske enheder, vil diffraktionsudgangsstrålen fra laserstrålen producere et frekvensskift. Den akustooptiske frekvensskifter (AOFS) er en kompakt enhed, der er specielt designet til at opnå frekvensskift. Afhængigt af de valgte forskellige indfaldsvinkler vil AOFS'en forskyde frekvensen op eller ned med frekvensen af det påførte radiofrekvenssignal, og to eller flere enheder kan kombineres for at opnå sum- eller differensfrekvenskombinationer. AOFS-produkter anvender specielt designede akustiske absorberingsvinkler, som kan minimere lydrefleksion og forbedre effektiviteten af AOFS.
5. Akustooptisk justerbart filter (AOTF)
Det akusto-optiske justerbare filter (AOTF) er et solid-state, elektronisk adresseret og tilfældigt tilgået optisk pasbåndsfilter. Det kan bruges til hurtigt og dynamisk at vælge specifikke bølgelængder fra bredbånds- eller multilinjekilder. Diffraktion opstår, når specifikke matchningsbetingelser er opfyldt mellem akustiske stråler. Derfor bliver det muligt elektronisk at styre filterparametre (såsom bølgelængde, modulationsdybde og endda båndbredde) og derved give hurtig (normalt mikrosekunder), dynamisk og tilfældig adgang til optisk filtrering.
Opslagstidspunkt: 26. maj 2025