Princip rada akustično-optičkog modulatora

1. Princip radaakustično-optički modulator
Jezgra akustično-optičkog modulatora (AOM modulator) je akustično-optički efekt. Njegova osnovna struktura uključuje akustično-optičke kristale, pretvornike, apsorpcijske uređaje i pogonske elemente. Električni signal koji pogonski element daje pretvarač pretvara u ultrazvučne valove. Kada se ultrazvučni valovi šire u akustično-optičkom mediju, oni uzrokuju periodične promjene gustoće medija, formirajući strukturu sličnu faznoj rešetki. Kada svjetlost prolazi kroz ovaj medij, dolazi do difrakcije, čime se postiže modulacija optičkog vala nosača. Postoje uglavnom dvije vrste difrakcijskih modova: Raman-Nessova difrakcija i Braggova difrakcija. Uobičajeno korišteni AOM modulator obično radi u Braggovom difrakcijskom modu, gdje upadna svjetlost pada pod određenim Braggovim kutom, a izlazna svjetlost sadrži neskrenutu svjetlost nultog reda i difrakcijsku svjetlost prvog reda s kutom otklona.
2. Glavni tehnički parametri akustooptičkog modulatora
2.1 Učinkovitost difrakcije i gubitak modulacije: mjeri sposobnost uređaja da pretvori upadnu svjetlost u difrakcijsku svjetlost prvog reda i prateći optički gubitak.
2.2 Braggov kut: Specifični kut upada koji postiže najbolju učinkovitost difrakcije, a povezan je s valnom duljinom lasera, radiofrekvencijom i brzinom zvuka unutar kristala.
2.3 Optimalna RF snaga: tj. snaga zasićenja, RF pogonska snaga potrebna za postizanje maksimalne učinkovitosti difrakcije. Specifična formula za izračun dana je u članku.
2.4 Prilagodba kuta divergencije: Kako bi se osigurale optimalne performanse, kut divergencije upadnog lasera mora odgovarati karakteristikama akustooptičkog medija.
2.5 Brzina modulacije: obično predstavljena vremenom porasta svjetlosti, ovisno o vremenu prijenosa zvučnih valova kroz snop i povezano s promjerom 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 varijabilni atenuator.
3.3 Akustički optički deflektor: Promjenom radiofrekvencije za odbijanje laserske zrake postiže se brzo skeniranje snopa, pogodno za slučajni pristup ili kontinuirano skeniranje.
3.4 Akustooptički pomak frekvencije: posebno dizajniran za pomicanje laserske frekvencije gore ili dolje i može se kaskadno povezati za postizanje složenijih kombinacija pomaka frekvencije.
3.5 Akustooptički podesivi filtar: Elektronički podesivi optički filtar u čvrstom stanju koji može brzo i dinamički odabrati određene valne duljine iz širokog spektraizvor svjetlosti.