Acousto-optic modulator: Application sa malamig na atom cabinet
Bilang pangunahing bahagi ng all-fiber laser link sa cold atom cabinet, angoptical fiber acousto-optic modulatoray magbibigay ng high-power frequency-stabilized laser para sa cold atom cabinet. Ang mga atom ay sumisipsip ng mga photon na may resonant frequency na v1. Dahil ang momentum ng mga photon at mga atom ay kabaligtaran, ang bilis ng mga atom ay bababa pagkatapos ng pagsipsip ng mga photon, sa gayon ay nakakamit ang layunin ng paglamig ng mga atomo. Ang mga laser-cooled na atoms, kasama ang kanilang mga pakinabang tulad ng mahabang probing time, pag-aalis ng Doppler frequency shift at frequency shift na dulot ng banggaan, at mahinang coupling ng detection light field, ay makabuluhang nagpapabuti sa tumpak na kakayahan sa pagsukat ng atomic spectra at maaaring malawak na ilapat sa malamig na atomic na mga orasan, malamig na atomic interferometer, at malamig na atomic navigation, bukod sa iba pang mga field.
Ang interior ng isang optical fiber AOM acousto-optic modulator ay pangunahing binubuo ng isang acousto-optic na kristal at isang optical fiber collimator, atbp. Ang modulated signal ay kumikilos sa piezoelectric transducer sa anyo ng isang electrical signal (amplitude modulation, phase modulation o frequency modulation). Sa pamamagitan ng pagbabago ng mga katangian ng input tulad ng dalas at amplitude ng input modulated signal, ang frequency at amplitude modulation ng input laser ay nakakamit. Ang piezoelectric transducer ay nagko-convert ng mga de-koryenteng signal sa mga ultrasonic signal na nag-iiba sa parehong pattern dahil sa piezoelectric effect at pinapalaganap ang mga ito sa acousto-optic medium. Matapos ang refractive index ng acousto-optic medium ay nagbabago nang pana-panahon, nabuo ang isang refractive index grating. Kapag ang laser ay dumaan sa fiber collimator at pumasok sa acousto-optic medium, nangyayari ang diffraction. Ang dalas ng diffracted na ilaw ay nagpapatong ng ultrasonic frequency sa orihinal na input laser frequency. Ayusin ang posisyon ng optical fiber collimator para gumana ang optical fiber acoust-optic modulator sa pinakamahusay na estado. Sa oras na ito, ang Anggulo ng insidente ng sinag ng liwanag ng insidente ay dapat matugunan ang kondisyon ng Bragg diffraction, at ang mode ng diffraction ay dapat na Bragg diffraction. Sa oras na ito, halos lahat ng enerhiya ng ilaw ng insidente ay inililipat sa first-order diffraction light.
Ang unang AOM acouto-optic modulator ay ginagamit sa front end ng optical amplifier ng system, na nagmo-modulate sa tuluy-tuloy na input light mula sa front end na may optical pulses. Ang modulated optical pulses pagkatapos ay pumasok sa optical amplification module ng system para sa energy amplification. Ang pangalawaAOM acouto-optic modulatoray ginagamit sa likod na dulo ng optical amplifier, at ang function nito ay upang ihiwalay ang base na ingay ng optical pulse signal na pinalakas ng system. Ang harap at likod na mga gilid ng light pulses na output ng unang AOM acouto-optic modulator ay simetriko na ipinamamahagi. Matapos ipasok ang optical amplifier, dahil sa ang gain ng amplifier para sa pulse leading edge na mas mataas kaysa doon para sa pulse trailing edge, ang amplified light pulses ay magpapakita ng waveform distortion phenomenon kung saan ang enerhiya ay puro sa leading edge, tulad ng ipinapakita sa Figure 3. Upang paganahin ang system na makakuha ng optical pulses na may simetriko na pamamahagi sa harap at likod na mga modulasyon ng analog, kailangan ng analog modulation a. Inaayos ng system control unit ang tumataas na gilid ng unang AOM acouto-optic modulator upang mapataas ang tumataas na gilid ng optical pulse ng acoust-optic module at mabayaran ang hindi pagkakapareho ng optical amplifier sa harap at likod na mga gilid ng pulso.
Ang optical amplifier ng system ay hindi lamang nagpapalakas ng mga kapaki-pakinabang na optical pulse signal, ngunit din amplifies ang base ingay ng pulso sequence. Upang makamit ang isang mataas na system signal-to-ingay ratio, ang mataas na extinction ratio tampok ng optical fiberAOM modulatoray ginagamit upang sugpuin ang baseng ingay sa hulihan ng amplifier, na tinitiyak na ang mga pulso ng signal ng system ay mabisang makapasa sa pinakamaraming lawak habang pinipigilan ang baseng ingay na pumasok sa time-domain acousto-optic shutter (time-domain pulse gate). Ang paraan ng digital modulation ay pinagtibay, at ang TTL level signal ay ginagamit upang kontrolin ang on at off ng acoust-optic module upang matiyak na ang tumataas na gilid ng time-domain pulse ng acoust-optic module ay ang idinisenyong tumataas na oras ng produkto (ibig sabihin, ang pinakamababang oras ng pagtaas na maaaring makuha ng produkto), at ang lapad ng pulso ay depende sa lapad ng pulso ng signal ng TTL ng system.
Oras ng post: Hul-01-2025