Campos de aplicación dos moduladores acústico-ópticos (modulador AOM)

Campos de aplicación dos moduladores acústico-ópticos (modulador AOM)

Principio do modulador acústico-óptico:

An modulador acústico-óptico(Modulador AOM) está composto normalmente por cristais acustoópticos, transdutores, dispositivos de absorción e controladores. O sinal modulado que sae do controlador actúa sobre o transdutor en forma de sinal eléctrico e logo convértese nunha onda ultrasónica que varía en forma de sinal eléctrico. Cando a onda ultrasónica pasa a través do medio acustoóptico, provoca unha compresión e alongamento locais do medio, xerando unha tensión elástica. Esta tensión cambia periodicamente co tempo e o espazo, facendo que o medio presente un fenómeno de densidade alterna, similar a unha reixa de fase. Cando a luz pasa a través deste medio perturbado por ondas ultrasónicas, prodúcese un fenómeno de difracción. Este fenómeno chámase efecto acustoóptico. Baixo o efecto do son e da luz, a portadora óptica modulase e convértese nunha onda modulada que "transporta" información.

As principais aplicacións dos moduladores acústico-ópticos:

Interruptor Q de son e luz (AOQS)

O interruptor de conmutación Q acutoóptica (AOQS) funciona dentro da cavidade láser e axústase activamente

O valor Q na cavidade úsase para xerar láseres pulsados ​​con pulsos curtos e alta potencia pico. O AOQS adoita empregarse para modular a perda do feixe de orde 0. Cando o controlador de radiofrecuencia do AOQS está activado, a luz de orde 0, debido á difracción, impide que o láser na cavidade oscile, aumentando a perda da cavidade e bloqueando a saída do láser. Cando o controlador de radiofrecuencia se apaga brevemente, a potencia óptica acumulada na cavidade do láser emítese en forma de pulsos, xerando así láser pulsado. Este proceso pódese repetir a unha velocidade superior a 100 kHz. Cando o AOQS funciona no estado de Bragg, só hai un único feixe de difracción.

Hai múltiples feixes de difracción cando se traballa no estado Raman-Niss.

2. Modulador/interruptor acústico-óptico (modulador AOM)

Moduladores acústico-ópticos (AOM) úsanse xeralmente fóra da cavidade láser para cambiar a intensidade do láser incidente (modulación de amplitude AM). Pode ser unha simple modulación ON/OFF para unha conmutación rápida ou unha modulación de nivel variable para lograr a modulación de intensidade. O modo de modulación está determinado polo tipo de controlador de RF e pode ser dixital (ondeado/apagado) ou analóxico (onda senoidal, cadrada, lineal, aleatorio...). En xeral, o controlador de RF de AOM adopta unha frecuencia fixa. O parámetro clave deModulador AOMé o tempo de subida/baixada, que define a "velocidade" ou o ancho de banda de modulación de amplitude alcanzable da modulación. O tempo de subida/baixada é proporcional ao diámetro do feixe dentro do modulador. Polo tanto, para obter un tempo de ascenso rápido, débese controlar o diámetro do feixe láser incidente. O AOM pódese usar como obturador (activando e desactivando ciclicamente a unha frecuencia establecida) e tamén como atenuador variable (controlando dinamicamente a intensidade da luz transmitida). A modulación láser conséguese controlando a radiofrecuencia para provocar ondas sonoras no cristal acústico-óptico.

3. Deflector acústico-óptico (AODF)

O deflector acutoóptico (AODF) pode conseguir unha exploración de feixe excitado cambiando a frecuencia de activación por radiofrecuencia. A posición de exploración pode ser unha posición aleatoria, unha exploración de liña continua e unha deflexión de puntos secuencial. En función do cristal, a lonxitude de onda e o tamaño do feixe, pódese conseguir un tempo de resposta de 0,05 a 15 microsegundos e un control de posición preciso de nRad.

4. Desprazador de frecuencia acústico-óptico (AOFS)

Despois de pasar por todos os dispositivos acustoópticos, o feixe de saída de difracción do feixe láser producirá un cambio de frecuencia. O cambiador de frecuencia acustoóptico (AOFS) é un dispositivo compacto deseñado especificamente para lograr o cambio de frecuencia. Dependendo dos diferentes ángulos de incidencia seleccionados, o AOFS desprazará a frecuencia cara arriba ou cara abaixo segundo a frecuencia do sinal de radiofrecuencia aplicado, e dous ou máis dispositivos poden conectarse en cascada para lograr combinacións de frecuencias de suma ou diferenza. Os produtos AOFS adoptan ángulos de absorción acústica especialmente deseñados, que poden minimizar a reflexión do son e mellorar a eficiencia do AOFS.

5. Filtro axustable acústico-óptico (AOTF)

O filtro sintonizable acustoóptico (AOTF) é un filtro de banda de paso óptico de estado sólido, direccionado electronicamente e de acceso aleatorio. Pode empregarse para seleccionar de forma rápida e dinámica lonxitudes de onda específicas de fontes de banda ancha ou multiliña. A difracción ocorre cando se cumpren condicións de coincidencia específicas entre os feixes acústicos. Polo tanto, faise posible controlar electronicamente os parámetros do filtro (como a lonxitude de onda, a profundidade de modulación e mesmo o ancho de banda), proporcionando así un acceso rápido (xeralmente microsegundos), dinámico e aleatorio ao filtrado óptico.