Els camps d'aplicació dels moduladors acustoòptics (modulador AOM)

Els camps d'aplicació dels moduladors acustoòptics (modulador AOM)

Principi del modulador acústico-òptic:

An modulador acustoòptic(Modulador AOM) està compost típicament per cristalls acustoòptics, transductors, dispositius d'absorció i controladors. El senyal modulat que surt del controlador actua sobre el transductor en forma de senyal elèctric i després es converteix en una ona ultrasònica que varia en forma de senyal elèctric. Quan l'ona ultrasònica passa a través del medi acustoòptic, provoca una compressió i elongació locals del medi, generant una tensió elàstica. Aquesta tensió canvia periòdicament amb el temps i l'espai, fent que el medi mostri un fenomen de densitat alternant, similar a una reixeta de fase. Quan la llum passa a través d'aquest medi pertorbat per ones ultrasòniques, es produeix un fenomen de difracció. Aquest fenomen s'anomena efecte acustoòptic. Sota l'efecte del so i la llum, la portadora òptica es modula i es converteix en una ona modulada que "transporta" informació.

Les principals aplicacions dels moduladors acustoòptics:

Interruptor Q de so i llum (AOQS)

L'interruptor de commutació Q acoutoòptica (AOQS) funciona dins de la cavitat làser i s'ajusta activament

El valor Q a la cavitat s'utilitza per generar làsers pulsats amb pulsacions curtes i una potència màxima elevada. L'AOQS s'utilitza normalment per modular la pèrdua del feix d'ordre 0. Quan el controlador de radiofreqüència de l'AOQS està activat, la llum d'ordre 0, a causa de la difracció, impedeix que el làser de la cavitat oscil·li, augmentant la pèrdua de la cavitat i bloquejant la sortida del làser. Quan el controlador de radiofreqüència s'apaga breument, la potència òptica acumulada a la cavitat del làser s'emet en forma de pulsacions, generant així làser pulsat. Aquest procés es pot repetir a una velocitat superior a 100 kHz. Quan l'AOQS funciona en l'estat de Bragg, només hi ha un únic feix de difracció.

Hi ha múltiples feixos de difracció quan es treballa en l'estat Raman-Niss.

2. Modulador/commutador acústicoòptic (modulador AOM)

Moduladors acústico-òptics (AOM) s'utilitzen generalment fora de la cavitat làser per canviar la intensitat del làser incident (modulació d'amplitud AM). Això pot ser una simple modulació ON/OFF per a una commutació ràpida o una modulació de nivell variable per aconseguir la modulació d'intensitat. El mode de modulació està determinat pel tipus de controlador de RF i pot ser digital (onada/apagada) o analògic (sinusoidal, ona quadrada, lineal, aleatòria...). En general, el controlador de RF d'AOM adopta una freqüència fixa. El paràmetre clau deModulador AOMés el temps de pujada/baixada, que defineix l'amplada de banda de modulació d'amplitud o "velocitat" assolible de la modulació. El temps de pujada/baixada és proporcional al diàmetre del feix dins del modulador. Per tant, per obtenir un temps d'ascens ràpid, s'ha de controlar el diàmetre del feix làser incident. L'AOM es pot utilitzar com a obturador (activant-se i desactivant-se cíclicament a una freqüència determinada) i també com a atenuador variable (controlant dinàmicament la intensitat de la llum transmesa). La modulació làser s'aconsegueix controlant la radiofreqüència per causar ones sonores al cristall acustoòptic.

3. Deflector acústicoòptic (AODF)

El deflector acutoòptic (AODF) pot aconseguir un escaneig de feix excitat canviant la freqüència d'accionament de radiofreqüència. La posició d'escaneig pot ser posició aleatòria, escaneig de línia contínua i desviació de punts seqüencials. En funció del cristall, la longitud d'ona i la mida del feix, es pot aconseguir un temps de resposta de 0,05 a 15 microsegons i un control de posició precís de nRad.

4. Canviador de freqüència acústicoòptic (AOFS)

Després de passar per tots els dispositius acustoòptics, el feix de sortida de difracció del feix làser produirà un canvi de freqüència. El canviador de freqüència acustoòptic (AOFS) és un dispositiu compacte dissenyat específicament per aconseguir un canvi de freqüència. Depenent dels diferents angles d'incidència seleccionats, l'AOFS desplaçarà la freqüència cap amunt o cap avall segons la freqüència del senyal de radiofreqüència aplicat, i es poden connectar en cascada dos o més dispositius per aconseguir combinacions de freqüències de suma o diferència. Els productes AOFS adopten angles d'absorció acústica especialment dissenyats, que poden minimitzar la reflexió del so i millorar l'eficiència de l'AOFS.

5. Filtre acústicoòptic ajustable (AOTF)

El filtre acústicoòptic sintonitzable (AOTF) és un filtre de banda passadora òptica d'estat sòlid, direccionat electrònicament i d'accés aleatori. Es pot utilitzar per seleccionar de manera ràpida i dinàmica longituds d'ona específiques de fonts de banda ampla o multilínia. La difracció es produeix quan es compleixen condicions de coincidència específiques entre els feixos acústics. Per tant, és possible controlar electrònicament els paràmetres del filtre (com ara la longitud d'ona, la profunditat de modulació i fins i tot l'amplada de banda), proporcionant així un accés ràpid (normalment microsegons), dinàmic i aleatori al filtratge òptic.