Principio de funcionamento do modulador acústico-óptico

1. Principio de funcionamento demodulador acústico-óptico
O núcleo dun modulador acústico-óptico (Modulador de AOM) é o efecto acustoóptico. A súa estrutura básica inclúe cristais acustoópticos, transdutores, dispositivos de absorción e controladores. O sinal eléctrico emitido polo controlador convértese en ondas ultrasónicas mediante o transdutor. Cando as ondas ultrasónicas se propagan no medio acustoóptico, provocan cambios periódicos na densidade do medio, formando unha estrutura similar a unha rede de fase. Cando a luz pasa a través deste medio, prodúcese a difracción, conseguindo a modulación da onda portadora óptica. Existen principalmente dous tipos de modos de difracción: a difracción Raman Ness e a difracción de Bragg. O modulador AOM de uso común adoita funcionar no modo de difracción de Bragg, onde a luz incidente incide nun ángulo de Bragg específico e a luz de saída contén luz de orde cero non desviada e luz de difracción de primeira orde cun ángulo de desviación.
2. Principais parámetros técnicos do modulador acustoóptico
2.1 Eficiencia de difracción e perda de modulación: mide a capacidade dun dispositivo para converter a luz incidente en luz difractada de primeira orde e a perda óptica que a acompaña.
2.2 Ángulo de Bragg: o ángulo de incidencia específico que consegue a mellor eficiencia de difracción, que está relacionado coa lonxitude de onda do láser, a radiofrecuencia e a velocidade do son dentro do cristal.
2.3 Potencia de RF óptima: é dicir, potencia de saturación, a potencia de excitación de RF necesaria para acadar a máxima eficiencia de difracción. A fórmula de cálculo específica indícase no artigo.
2.4 Adaptación do ángulo de diverxencia: Para garantir un rendemento óptimo, o ángulo de diverxencia do láser incidente debe coincidir coas características do medio acústico-óptico.
2.5 Velocidade de modulación: normalmente representada polo tempo de subida da luz, dependendo do tempo de transmisión das ondas sonoras a través do feixe e relacionada co diámetro do feixe e a velocidade do son.
3. Principais aplicacións dos moduladores acústico-ópticos
As cinco aplicacións principais detecnoloxía acústico-ópticason:
3.1 Interruptor Q acústico-óptico: situado dentro da cavidade do láser, xera un láser pulsado de alta potencia pico modulando rapidamente as perdas na cavidade.
3.2 Modulador/interruptor acústico-óptico: utilízase para a modulación da intensidade ou o control rápido de acendido e apagado do láser fóra da cavidade láser e pode empregarse como obturador ou atenuador variable.
3.3 Deflector óptico acústico: Ao cambiar a radiofrecuencia para desviar o feixe láser, conséguese unha exploración rápida do feixe, axeitada para o acceso aleatorio ou a exploración continua.
3.4 Cambiador de frecuencia acústico-óptico: deseñado especificamente para mover a frecuencia do láser cara arriba ou cara abaixo e pode conectarse en cascada para lograr combinacións de cambio de frecuencia máis complexas.
3.5 Filtro axustable acústico-óptico: un filtro óptico axustable electrónico de estado sólido que pode seleccionar de forma rápida e dinámica lonxitudes de onda específicas dun amplo espectro.fonte de luz.