Paano gamitin ang isang acousto optic modulator bilang isang optical switch

Paano gamitin ang isang acousto optic modulator (AOM modulator) bilang isang optical switch
1. Kaligiran at konteksto ng pag-unlad ng teknolohiya
1.1 Pinagmulan ng Laser: Noong 1960, naimbento ni Theodore Meiman ang unang praktikal na ruby ​​laser, na siyang hudyat ng pagsilang ng teknolohiya ng laser.
1.2 Pag-unlad ng Laser: Kasunod nito, lumitaw ang iba't ibang uri ng laser, tulad ng mga gas laser (tulad ng mga helium neon laser), semiconductor laser, at solid-state laser (tulad ng mga YAG laser), na unti-unting nagpapalawak ng saklaw ng kanilang aplikasyon sa mga larangang militar, industriyal, at medikal.
1.3 Panimula sa mga pangunahing kinakailangan: Ang laser ay nangangailangan ng matatag na output ng kuryente, at sa maraming aplikasyon, hindi maaaring patuloy na mai-irradiate ng laser ang target. Upang maiwasan ang paulit-ulit na pagpapalit ng laser mismo, isang panlabas na optical switch ang ipinakikilala upang tumpak na makontrol ang pag-on/off ng laser.

2. Prinsipyo ng paggana ng acousto optic modulator (AOM modulator)
Ang AOM ay isang optical device na gumagamit ng acousto-optic effect, kung saan ang mga sound wave ay lumalaganap sa isang medium upang bumuo ng mga pana-panahong pagbabago sa refractive index, sa gayon ay binabago ang mga katangian ng mga light wave na dumadaan sa medium, tulad ng intensity, frequency, at direksyon. Sa kasalukuyan, ang pokus ay nasa dalawang diffraction mode:
1.1 Bragg diffraction: Ang pinakakaraniwan ay ang liwanag at mga sound wave ay bumubuo ng isang partikular na anggulo, at ang enerhiya ng diffraction ay pangunahing nakapokus sa first-order na liwanag, katulad ng isang stereo grating. Ang mode na ito ay pangunahing ginagamit para sa mga aplikasyon ng optical switch.
1.2 Raman diffraction: Ang direksyon ng paglaganap ng liwanag at mga sound wave ay patayo, at ang na-diffracted na liwanag ay nagpapakita ng simetrikal na distribusyon na may maraming antas, katulad ng isang planar grating.
3. Ang paraan ng paggana ng AOM modulator bilang isang optical switch
3.1 Hindi naglo-load ng signal ang AOM (hindi gumagana): Direktang dumadaan ang laser sa (0-level na liwanag) at hinihigop ng repleksyon ng salamin sa optical path, nang walang epektibong output.
3.2 AOM loading signal (gumagana): nabubuo ang diffraction, at ang first-order na liwanag ay inilalabas sa isang partikular na anggulo at pumapasok sa kasunod na optical path para magamit.
Sa pamamagitan ng pagkontrol kung ang AOM modulator ay naglo-load ng mga signal, makakamit ang mabilis na paglipat at modulasyon ng laser, na natutugunan ang mga senaryo ng aplikasyon na nangangailangan ng pagkontrol sa oras ng pag-iilaw ng laser.
Bukod sa pagiging ginagamit bilang isang optical switch, maaari ring gamitin ng AOM ang dalawang antas ng liwanag nito upang makabuo ng interference at bumuo ng mga optical beat signal, na maaaring gamitin sa pagsukat at iba pang larangan. Ang praktikal na pangangailangan para sa matatag na output ng lakas ng laser ay nagbigay-daan sa pag-usbong ng teknolohiya ng optical switch, at ang mga acousto optic modulator (AOM modulator) ay batay sa prinsipyo at aplikasyon ng function ng optical switch gamit ang mga acousto-optic effect, lalo na ang Bragg diffraction mode.