Акустикалық-оптикалық модуляторлардың (AOM Modulator) қолданылу салалары

Акустикалық-оптикалық модуляторлардың (AOM Modulator) қолданылу салалары

Акустооптикалық модулятордың жұмыс принципі:

An акустикалық-оптикалық модулятор(AOM модуляторы) әдетте акусто-оптикалық кристалдардан, түрлендіргіштерден, сіңіру құрылғыларынан және драйверлерден тұрады. Драйверден шығатын модуляцияланған сигнал түрлендіргішке электр сигналы түрінде әсер етеді, содан кейін электр сигналы түрінде өзгеретін ультрадыбыстық толқынға айналады. Ультрадыбыстық толқын акусто-оптикалық ортадан өткенде, ортаның жергілікті қысылуын және созылуын тудырады, серпімді деформацияны тудырады. Бұл деформация уақыт пен кеңістікте мезгіл-мезгіл өзгеріп отырады, бұл ортаның фазалық торға ұқсас ауыспалы тығыздық құбылысын көрсетуіне әкеледі. Жарық ультрадыбыстық толқындармен бұзылған бұл ортадан өткенде, дифракция құбылысы пайда болады. Бұл құбылыс акусто-оптикалық әсер деп аталады. Дыбыс пен жарықтың әсерінен оптикалық тасымалдаушы модуляцияланады және ақпаратты «тасымалдайтын» модуляцияланған толқынға айналады.

Акустикалық модуляторлардың негізгі қолданылуы:

Дыбыс және жарық Q қосқышы (AOQS)

Акутоптикалық Q-коммутациялық қосқышы (AOQS) лазер қуысында жұмыс істейді және белсенді түрде реттеледі

Қуыстағы Q мәні қысқа импульстар мен жоғары шың қуаты бар импульсті лазерлерді генерациялау үшін қолданылады. AOQS әдетте 0 ретті сәуленің жоғалуын модуляциялау үшін қолданылады. AOQS радиожиілік драйвері қосылған кезде, дифракцияға байланысты 0 ретті жарық қуыстағы лазердің тербелуіне жол бермейді, қуыстың жоғалуын арттырады және лазер шығысын блоктайды. Радиожиілік драйвері қысқа уақытқа өшірілгенде, лазер қуысында жинақталған оптикалық қуат импульстар түрінде шығарылады, осылайша импульсті лазерді генерациялайды. Бұл процесс 100 кГц-тен асатын жылдамдықпен қайталануы мүмкін. AOQS Брэгг күйінде жұмыс істегенде, тек бір ғана дифракциялық сәуле болады.

Раман-Нис күйінде жұмыс істеген кезде бірнеше дифракциялық сәулелер пайда болады.

2. Акустикалық-оптикалық модулятор/коммутатор (AOM модуляторы)

Акустикалық модуляторлар (AOM) әдетте лазер қуысының сыртында түсетін лазердің қарқындылығын өзгерту үшін қолданылады (амплитудалық модуляция AM). Бұл жылдам ауысуға арналған қарапайым ҚОСУ/ӨШІРУ модуляциясы немесе қарқындылық модуляциясына қол жеткізу үшін айнымалы деңгейлі модуляция болуы мүмкін. Модуляция режимі РФ драйверінің түрімен анықталады және сандық (қосу/өшіру) немесе аналогтық (синус, шаршы толқын, сызықтық, кездейсоқ...) болуы мүмкін. Жалпы алғанда, AOM РФ жетегі бекітілген жиілікті қабылдайды. Негізгі параметріAOM модуляторыкөтерілу/түсу уақыты, ол модуляцияның қол жеткізуге болатын «жылдамдығын» немесе амплитудалық модуляция өткізу жолағын анықтайды. Көтерілу/түсу уақыты модулятор ішіндегі сәуле диаметріне пропорционалды. Сондықтан, жылдам көтерілу уақытын алу үшін түсетін лазер сәулесінің диаметрін басқару қажет. AOM ысырма ретінде (белгіленген жиілікте циклдік түрде қосу және өшіру), сондай-ақ айнымалы әлсіреткіш ретінде (өтетін жарықтың қарқындылығын динамикалық түрде басқару) пайдаланылуы мүмкін. Лазерлік модуляция акустикалық-оптикалық кристалда дыбыс толқындарын тудыру үшін радиожиілікті басқару арқылы жүзеге асырылады.

3. Акустикалық-оптикалық дефлектор (AODF)

Акутоптикалық дефлектор (AODF) радиожиілік жетегінің жиілігін өзгерту арқылы қоздырылған сәулені сканерлеуге қол жеткізе алады. Сканерлеу орны кездейсоқ позиция, үздіксіз сызықтық сканерлеу және тізбекті нүктелік ауытқу болуы мүмкін. Кристаллға, толқын ұзындығына және сәуле өлшеміне байланысты 0,05-тен 15 микросекундқа дейінгі жауап беру уақытына және nRad дәл позициясын басқаруға қол жеткізуге болады.

4. Акустооптикалық жиілік ауыстырғышы (AOFS)

Барлық акустикалық-оптикалық құрылғылардан өткеннен кейін, лазер сәулесінің дифракциялық шығыс сәулесі жиілік ығысуын тудырады. Акустикалық-оптикалық жиілік ығыстырғыш (AOFS) - жиілік ығысуын жүзеге асыру үшін арнайы жасалған ықшам құрылғы. Таңдалған әртүрлі түсу бұрыштарына байланысты AOFS қолданылатын радиожиілік сигналының жиілігі бойынша жиілікті жоғары немесе төмен жылжытады, ал қосынды немесе айырмашылық жиілік комбинацияларына қол жеткізу үшін екі немесе одан да көп құрылғыны біріктіруге болады. AOFS өнімдері дыбыс шағылысуын азайтып, AOFS тиімділігін арттыра алатын арнайы жасалған акустикалық жұтқыш бұрыштарын қабылдайды.

5. Акустикалық-оптикалық реттелетін сүзгі (AOTF)

Акустикалық-оптикалық реттелетін сүзгі (AOTF) - қатты күйдегі, электронды түрде бағытталатын және кездейсоқ қолжетімді оптикалық өткізу жолағы сүзгісі. Оны кең жолақты немесе көп желілі көздерден белгілі бір толқын ұзындықтарын жылдам және динамикалық түрде таңдау үшін пайдалануға болады. Дифракция акустикалық сәулелер арасында белгілі бір сәйкестік шарттары орындалған кезде пайда болады. Сондықтан, сүзгі параметрлерін (мысалы, толқын ұзындығы, модуляция тереңдігі және тіпті өткізу жолағы сияқты) электронды түрде басқаруға болады, осылайша оптикалық сүзгілеуге жылдам (әдетте микросекунд), динамикалық және кездейсоқ қолжетімділікті қамтамасыз етеді.