Modulador acústico-òpticAplicació en armaris d'àtoms freds
Com a component principal de l'enllaç làser de fibra òptica a l'armari d'àtoms freds, elmodulador acustoòptic de fibra òpticaproporcionarà un làser estabilitzat en freqüència d'alta potència per al gabinet d'àtoms freds. Els àtoms absorbiran fotons amb una freqüència ressonant de v1. Com que el moment dels fotons i els àtoms és oposat, la velocitat dels àtoms disminuirà després d'absorbir fotons, aconseguint així el propòsit de refredar els àtoms. Els àtoms refredats per làser, amb els seus avantatges com ara un llarg temps de sondeig, l'eliminació del desplaçament de freqüència Doppler i el desplaçament de freqüència causat per col·lisió, i un acoblament feble del camp de llum de detecció, milloren significativament la capacitat de mesura precisa dels espectres atòmics i es poden aplicar àmpliament en rellotges atòmics freds, interferòmetres atòmics freds i navegació atòmica freda, entre altres camps.
L'interior d'un modulador acustoòptic de fibra òptica AOM consisteix principalment en un cristall acustoòptic i un colimador de fibra òptica, etc. El senyal modulat actua sobre el transductor piezoelèctric en forma de senyal elèctric (modulació d'amplitud, modulació de fase o modulació de freqüència). Canviant les característiques d'entrada, com ara la freqüència i l'amplitud del senyal modulat d'entrada, s'aconsegueix la modulació de freqüència i amplitud del làser d'entrada. El transductor piezoelèctric converteix els senyals elèctrics en senyals ultrasònics que varien en el mateix patró a causa de l'efecte piezoelèctric i els propaga en el medi acustoòptic. Després que l'índex de refracció del medi acustoòptic canviï periòdicament, es forma una reixeta d'índex de refracció. Quan el làser passa a través del colimador de fibra i entra al medi acustoòptic, es produeix difracció. La freqüència de la llum difractada superposa una freqüència ultrasònica a la freqüència làser d'entrada original. Ajusteu la posició del colimador de fibra òptica per fer que el modulador acustoòptic de fibra òptica funcioni en el millor estat. En aquest moment, l'angle d'incidència del feix de llum incident ha de satisfer la condició de difracció de Bragg, i el mode de difracció ha de ser la difracció de Bragg. En aquest moment, gairebé tota l'energia de la llum incident es transfereix a la llum de difracció de primer ordre.
El primer modulador acutòptic AOM s'utilitza a la part frontal de l'amplificador òptic del sistema, modulant la llum d'entrada contínua des de la part frontal amb polsos òptics. Els polsos òptics modulats entren al mòdul d'amplificació òptica del sistema per a l'amplificació d'energia. El segonModulador acutòptic AOMs'utilitza a la part posterior de l'amplificador òptic i la seva funció és aïllar el soroll base del senyal de pols òptic amplificat pel sistema. Les vores frontal i posterior dels polsos de llum emesos pel primer modulador acústico-òptic AOM es distribueixen simètricament. Després d'entrar a l'amplificador òptic, a causa que el guany de l'amplificador per al flanc davanter del pols és més alt que el del flanc posterior del pols, els polsos de llum amplificats mostraran un fenomen de distorsió de la forma d'ona on l'energia es concentra al flanc davanter, com es mostra a la Figura 3. Per permetre que el sistema obtingui polsos òptics amb distribució simètrica a les vores frontal i posterior, el primer modulador acústico-òptic AOM ha d'adoptar modulació analògica. La unitat de control del sistema ajusta el flanc ascendent del primer modulador acústico-òptic AOM per augmentar el flanc ascendent del pols òptic del mòdul acústico-òptic i compensar la no uniformitat de guany de l'amplificador òptic a les vores frontal i posterior del pols.
L'amplificador òptic del sistema no només amplifica els senyals d'impuls òptic útils, sinó que també amplifica el soroll base de la seqüència d'impulsos. Per aconseguir una alta relació senyal-soroll del sistema, la característica d'alta relació d'extinció de la fibra òpticaModulador AOMs'utilitza per suprimir el soroll base a la part posterior de l'amplificador, garantint que els polsos del senyal del sistema puguin passar de manera efectiva en la major mesura possible, alhora que s'impedeix que el soroll base entri a l'obturador acústico-òptic de domini temporal (porta d'impulsos de domini temporal). S'adopta el mètode de modulació digital i el senyal de nivell TTL s'utilitza per controlar l'encesa i l'apagada del mòdul acústico-òptic per garantir que el flanc de pujada de l'impuls de domini temporal del mòdul acústico-òptic sigui el temps de pujada dissenyat del producte (és a dir, el temps de pujada mínim que pot obtenir el producte), i l'amplada de l'impuls depengui de l'amplada de l'impuls del senyal de nivell TTL del sistema.
Data de publicació: 01-07-2025