Princip rada akustično-optičkog modulatora

1. Princip radaakustično-optički modulator
Jezgro akustično-optičkog modulatora (AOM modulator) je akustično-optički efekat. Njegova osnovna struktura uključuje akustično-optičke kristale, pretvarače, apsorpcijske uređaje i drajvere. Električni signal koji drajver izdaje pretvarač pretvara u ultrazvučne talase. Kada se ultrazvučni talasi šire u akustično-optičkom mediju, oni uzrokuju periodične promjene u gustini medija, formirajući strukturu sličnu faznoj rešetki. Kada svjetlost prolazi kroz ovaj medij, dolazi do difrakcije, čime se postiže modulacija optičkog nosećeg talasa. Postoje uglavnom dvije vrste difrakcijskih modova: Raman-Nessova difrakcija i Bragg-ova difrakcija. Uobičajeno korišteni AOM modulator obično radi u Bragg-ovom difrakcijskom modu, gdje upadna svjetlost pada pod određenim Bragg-ovim uglom, a izlazna svjetlost sadrži neskrenutu svjetlost nultog reda i difrakcijsku svjetlost prvog reda sa uglom skretanja.
2. Glavni tehnički parametri akustično-optičkog modulatora
2.1 Efikasnost difrakcije i gubitak modulacije: mjeri sposobnost uređaja da pretvori upadnu svjetlost u difrakcijsku svjetlost prvog reda i prateći optički gubitak.
2.2 Braggov ugao: Specifični upadni ugao koji postiže najbolju efikasnost difrakcije, a koji je povezan sa talasnom dužinom lasera, radiofrekvencijom i brzinom zvuka unutar kristala.
2.3 Optimalna RF snaga: tj. snaga zasićenja, RF pogonska snaga potrebna za postizanje maksimalne efikasnosti difrakcije. Specifična formula za proračun data je u članku.
2.4 Prilagođavanje ugla divergencije: Da bi se osigurale optimalne performanse, ugao divergencije upadnog lasera mora odgovarati karakteristikama akustooptičkog medija.
2.5 Brzina modulacije: obično predstavljena vremenom porasta svjetlosti, koje zavisi od vremena prenosa zvučnih talasa kroz snop i povezano je sa prečnikom snopa i brzinom zvuka.
3. Glavne primjene akustično-optičkih modulatora
Pet glavnih primjenaakustooptička tehnologijasu:
3.1 Akustooptički Q-prekidač: smješten unutar laserske šupljine, generira pulsirajući laser visoke vršne snage brzom modulacijom gubitaka u šupljini.
3.2 Akustooptički modulator/prekidač: koristi se za modulaciju intenziteta ili brzo uključivanje/isključivanje lasera izvan laserske šupljine i može se koristiti kao zatvarač ili promjenjivi atenuator.
3.3 Akustični optički deflektor: Promjenom radiofrekvencije za skretanje laserskog snopa postiže se brzo skeniranje snopa, pogodno za slučajni pristup ili kontinuirano skeniranje.
3.4 Akustooptički pomjerač frekvencije: posebno dizajniran za pomicanje laserske frekvencije gore ili dolje i može se kaskadno povezati za postizanje složenijih kombinacija pomjeranja frekvencije.
3.5 Akustooptički podesivi filter: Elektronski podesivi optički filter u čvrstom stanju koji može brzo i dinamički odabrati određene talasne dužine iz širokog spektraizvor svjetlosti.