Funktionsprincip for akustooptisk modulator

1. Funktionsprincip forakustooptisk modulator
Kernen i en akustooptisk modulator (AOM-modulator)er den akusto-optiske effekt. Dens grundlæggende struktur omfatter akusto-optiske krystaller, transducere, absorptionsenheder og drivere. Det elektriske signal, der udsendes af driveren, konverteres til ultralydsbølger af transduceren. Når ultralydsbølgerne udbreder sig i det akusto-optiske medium, forårsager de periodiske ændringer i medietætheden og danner en struktur, der ligner et fasegitter. Når lys passerer gennem dette medium, forekommer diffraktion, hvilket opnår modulering af den optiske bærebølge. Der er primært to typer diffraktionstilstande: Raman Ness-diffraktion og Bragg-diffraktion. Den almindeligt anvendte AOM-modulator fungerer normalt i Bragg-diffraktionstilstand, hvor det indfaldende lys indfalder i en specifik Bragg-vinkel, og det udgående lys indeholder udeflekteret nulteordenslys og førsteordens diffraktionslys med en afbøjningsvinkel.
2. Vigtigste tekniske parametre for akustooptisk modulator
2.1 Diffraktionseffektivitet og modulationstab: måler en enheds evne til at omdanne indfaldende lys til førsteordens diffrakteret lys og det ledsagende optiske tab.
2.2 Bragg-vinkel: Den specifikke indfaldsvinkel, der opnår den bedste diffraktionseffektivitet, som er relateret til laserbølgelængden, radiofrekvensen og lydhastigheden inde i krystallen.
2.3 Optimal RF-effekt: dvs. mætningseffekt, den RF-driveffekt, der kræves for at opnå maksimal diffraktionseffektivitet. Den specifikke beregningsformel er angivet i artiklen.
2.4 Tilpasning af divergensvinkel: For at sikre optimal ydeevne skal divergensvinklen for den indfaldende laser matche det akusto-optiske medies egenskaber.
2.5 Modulationshastighed: normalt repræsenteret af lysets stigetid, afhængig af lydbølgernes transmissionstid gennem strålen og relateret til strålediameteren og lydhastigheden.
3. Hovedanvendelser af akustooptiske modulatorer
De fem vigtigste anvendelser afakustooptisk teknologier:
3.1 Akustooptisk Q-switch: Placeret inde i laserhulrummet genererer den en pulserende laser med høj spidseffekt ved hurtigt at modulere hulrumstab.
3.2 Akustooptisk modulator/afbryder: bruges til intensitetsmodulation eller hurtig tænd/sluk-kontrol af laser uden for laserhulrummet og kan bruges som lukker eller variabel dæmper.
3.3 Akustisk optisk deflektor: Ved at ændre radiofrekvensen for at afbøje laserstrålen opnås hurtig strålescanning, der er egnet til tilfældig adgang eller kontinuerlig scanning.
3.4 Akustooptisk frekvensskifter: Specifikt designet til at bevæge laserfrekvensen op eller ned og kan kaskaderes for at opnå mere komplekse frekvensskiftkombinationer.
3.5 Akustooptisk justerbart filter: Et justerbart elektronisk optisk solid-state-filter, der hurtigt og dynamisk kan vælge specifikke bølgelængder fra et bredt spektrum.lyskilde.