Prinsipyo ng pagpapatakbo ng acousto-optic modulator

1. Prinsipyo ng Paggawa ngmodulator na akusto-optiko
Ang core ng isang acousto-optic modulator(Modulator ng AOM)ay ang acousto-optic effect. Kabilang sa pangunahing istruktura nito ang mga acousto-optic crystal, transducer, absorption device, at driver. Ang electrical signal na inilalabas ng driver ay kino-convert sa ultrasonic wave ng transducer. Kapag ang mga ultrasonic wave ay lumaganap sa acousto-optic medium, nagdudulot ang mga ito ng mga pana-panahong pagbabago sa medium density, na bumubuo ng isang istrukturang katulad ng isang phase grating. Kapag ang liwanag ay dumaan sa medium na ito, nangyayari ang diffraction, na nakakamit ng modulation ng optical carrier wave. Mayroong pangunahing dalawang uri ng diffraction mode: Raman Ness diffraction at Bragg diffraction. Ang karaniwang ginagamit na AOM modulator ay karaniwang gumagana sa Bragg diffraction mode, kung saan ang incident light ay pumapasok sa isang partikular na anggulo ng Bragg at ang output light ay naglalaman ng undeflected zero order light at first-order diffraction light na may deflection angle.
2. Pangunahing teknikal na mga parameter ng acousto-optic modulator
2.1 Kahusayan ng diffraction at pagkawala ng modulasyon: sinusukat ang kakayahan ng isang aparato na i-convert ang incident light tungo sa first-order diffracted light at ang kasamang optical loss.
2.2 Anggulong Bragg: Ang partikular na anggulo ng paglapit na nakakamit ng pinakamahusay na kahusayan sa diffraction, na nauugnay sa wavelength ng laser, frequency ng radyo, at bilis ng tunog sa loob ng kristal.
2.3 Pinakamainam na lakas ng RF: i.e. lakas ng saturation, ang lakas ng pagmamaneho ng RF na kinakailangan upang makamit ang pinakamataas na kahusayan ng diffraction. Ang partikular na pormula ng pagkalkula ay ibinigay sa artikulo.
2.4 Adaptasyon sa anggulo ng dibersyon: Upang matiyak ang pinakamainam na pagganap, ang anggulo ng dibersyon ng laser na tumama ay kailangang tumugma sa mga katangian ng acousto-optic medium.
2.5 Bilis ng modulasyon: karaniwang kinakatawan ng oras ng pagtaas ng liwanag, depende sa oras ng pagpapadala ng mga sound wave sa sinag, at nauugnay sa diyametro ng sinag at bilis ng tunog.
3. Pangunahing aplikasyon ng mga acousto-optic modulator
Ang limang pangunahing aplikasyon ngteknolohiyang akusto-optikoay:
3.1 Acousto optic Q-switch: nakalagay sa loob ng laser cavity, bumubuo ito ng high peak power pulsed laser sa pamamagitan ng mabilis na pag-modulate ng cavity losses.
3.2 Acousto optic modulator/switch: ginagamit para sa intensity modulation o mabilis na on-off control ng laser sa labas ng laser cavity, at maaaring gamitin bilang shutter o variable attenuator.
3.3 Acoustic optic deflector: Sa pamamagitan ng pagpapalit ng radio frequency upang ilihis ang laser beam, nakakamit ang mabilis na beam scanning, na angkop para sa random access o tuluy-tuloy na pag-scan.
3.4 Acousto optic frequency shifter: partikular na idinisenyo upang igalaw pataas o pababa ang laser frequency, at maaaring i-cascade upang makamit ang mas kumplikadong mga kumbinasyon ng frequency shift.
3.5 Acousto optic Adjustable Filter: Isang solid-state electronic adjustable optical filter na maaaring mabilis at dynamic na pumili ng mga partikular na wavelength mula sa malawak na spectrumpinagmumulan ng liwanag.