Toepassingsgebieden van akoestisch-optische modulatoren (AOM-modulator)

Toepassingsgebieden van akoestisch-optische modulatoren (AOM-modulator)

Principe van de akoestisch-optische modulator:

An akoestisch-optische modulator(AOM-modulator) bestaat doorgaans uit akoesto-optische kristallen, transducers, absorptie-elementen en drivers. Het gemoduleerde signaal dat door de driver wordt afgegeven, werkt op de transducer in de vorm van een elektrisch signaal en wordt vervolgens omgezet in een ultrasone golf die varieert in de vorm van een elektrisch signaal. Wanneer de ultrasone golf door het akoesto-optische medium gaat, veroorzaakt dit lokale compressie en verlenging van het medium, waardoor elastische spanning ontstaat. Deze spanning verandert periodiek met de tijd en ruimte, waardoor het medium een ​​wisselend dichtheidsverschijnsel vertoont, vergelijkbaar met een faserooster. Wanneer licht, verstoord door ultrasone golven, door dit medium gaat, treedt er een diffractieverschijnsel op. Dit fenomeen wordt het akoesto-optisch effect genoemd. Onder invloed van geluid en licht wordt de optische draaggolf gemoduleerd en verandert in een gemoduleerde golf die informatie "draagt".

Belangrijkste toepassingen van akoestisch-optische modulatoren:

Geluid en licht Q-Switch (AOQS)

De akoetoptische Q-schakelschakelaar (AOQS) werkt in de laserholte en wordt actief afgesteld

De Q-waarde in de holte wordt gebruikt om gepulste lasers met korte pulsen en een hoog piekvermogen te genereren. AOQS wordt meestal gebruikt om het verlies van de 0-orde bundel te moduleren. Wanneer de radiofrequentiedriver van AOQS wordt ingeschakeld, verhindert het 0-orde licht, door diffractie, dat de laser in de holte oscilleert, waardoor het verlies in de holte toeneemt en de laseruitvoer wordt geblokkeerd. Wanneer de radiofrequentiedriver kortstondig wordt uitgeschakeld, wordt het geaccumuleerde optische vermogen in de laserholte uitgezonden in de vorm van pulsen, waardoor een gepulste laser wordt gegenereerd. Dit proces kan worden herhaald met een frequentie van meer dan 100 kHz. Wanneer AOQS in de Bragg-toestand werkt, is er slechts één diffractiebundel.

Wanneer er in de Raman-Niss-toestand wordt gewerkt, zijn er meerdere diffractiebundels.

2. Akoestisch-optische modulator/schakelaar (AOM-modulator)

Akoestisch-optische modulatoren (AOM) worden over het algemeen buiten de laserholte gebruikt om de intensiteit van de invallende laser te veranderen (amplitudemodulatie AM). Dit kan een eenvoudige AAN/UIT-modulatie zijn voor snelle omschakeling of een variabele modulatie om intensiteitsmodulatie te bereiken. De modulatiemodus wordt bepaald door het type RF-driver en kan digitaal (aan/uit) of analoog (sinus, blokgolf, lineair, willekeurig...) zijn. Over het algemeen gebruikt de RF-drive van AOM een vaste frequentie. De belangrijkste parameter vanAOM-modulatoris de stijg-/daaltijd, die de bereikbare "snelheid" of amplitudemodulatiebandbreedte van de modulatie definieert. De stijg-/daaltijd is evenredig met de bundeldiameter in de modulator. Om een ​​snelle stijgtijd te verkrijgen, moet de diameter van de invallende laserstraal daarom worden geregeld. AOM kan worden gebruikt als sluiter (cyclisch aan- en uitzetten op een ingestelde frequentie) en ook als variabele verzwakker (dynamische regeling van de intensiteit van het uitgezonden licht). Lasermodulatie wordt bereikt door de radiofrequentie te regelen om geluidsgolven in het akoestisch-optische kristal te veroorzaken.

3. Akoestisch-optische deflector (AODF)

De acouto-optische deflector (AODF) kan een geëxciteerde bundelscanning realiseren door de frequentie van de radiofrequentieaandrijving te wijzigen. De scanpositie kan willekeurig, continu lijnscannen en sequentiële puntafbuiging zijn. Afhankelijk van het kristal, de golflengte en de bundelgrootte kan een responstijd van 0,05 tot 15 microseconden en een nauwkeurige positiecontrole van nRad worden bereikt.

4. Akoesto-optische frequentieverschuiving (AOFS)

Nadat de diffractie-uitgangsbundel van de laserstraal alle akoesto-optische apparaten heeft gepasseerd, produceert deze een frequentieverschuiving. De akoesto-optische frequentieverschuiving (AOFS) is een compact apparaat dat speciaal is ontworpen om frequentieverschuiving te realiseren. Afhankelijk van de geselecteerde invalshoeken verschuift de AOFS de frequentie omhoog of omlaag met de frequentie van het toegepaste radiofrequentiesignaal. Twee of meer apparaten kunnen cascade worden geschakeld om som- of verschilfrequentiecombinaties te bereiken. AOFS-producten maken gebruik van speciaal ontworpen akoestische absorberhoeken, die geluidsreflectie minimaliseren en de efficiëntie van AOFS verbeteren.

5. Akoestisch-optisch verstelbaar filter (AOTF)

Het akoestisch-optisch afstembaar filter (AOTF) is een solid-state, elektronisch geadresseerd en willekeurig toegankelijk optisch doorlaatfilter. Het kan worden gebruikt om snel en dynamisch specifieke golflengtes te selecteren uit breedband- of multi-line bronnen. Diffractie treedt op wanneer specifieke matchingcondities tussen akoestische bundels worden bereikt. Hierdoor wordt het mogelijk om filterparameters (zoals golflengte, modulatiediepte en zelfs bandbreedte) elektronisch te regelen, wat zorgt voor snelle (meestal microseconden), dynamische en willekeurige toegang tot optische filtering.