สาขาการใช้งานของโมดูเลเตอร์อะคูสติกออปติก (AOM Modulator)

สาขาการใช้งานของโมดูเลเตอร์อะคูสติกออปติก (AOM Modulator)

หลักการของมอดูเลเตอร์อะคูสโตออปติก:

An เครื่องปรับคลื่นเสียง-ออปติก(AOM Modulator) โดยทั่วไปประกอบด้วยคริสตัลอะคูสโตออปติก ทรานสดิวเซอร์ อุปกรณ์ดูดซับ และไดรเวอร์ สัญญาณที่ปรับแล้วจากไดรเวอร์จะส่งผลต่อทรานสดิวเซอร์ในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า จากนั้นจึงแปลงเป็นคลื่นอัลตราโซนิคที่เปลี่ยนแปลงไปในรูปแบบของสัญญาณไฟฟ้า เมื่อคลื่นอัลตราโซนิคผ่านตัวกลางอะคูสโตออปติก จะทำให้เกิดการบีบอัดและการยืดตัวในบริเวณนั้น ทำให้เกิดความเครียดยืดหยุ่น ความเครียดนี้จะเปลี่ยนแปลงเป็นระยะตามเวลาและพื้นที่ ทำให้ตัวกลางแสดงปรากฏการณ์ความหนาแน่นสลับกัน คล้ายกับการเกิดกริดเฟส เมื่อแสงผ่านตัวกลางนี้และถูกรบกวนโดยคลื่นอัลตราโซนิค จะเกิดปรากฏการณ์การเลี้ยวเบน ปรากฏการณ์นี้เรียกว่าเอฟเฟกต์อะคูสโตออปติก ภายใต้เอฟเฟกต์ของเสียงและแสง พาหะออปติกจะถูกปรับและกลายเป็นคลื่นที่ปรับแล้วซึ่ง "ส่ง" ข้อมูล

การประยุกต์ใช้หลักของโมดูเลเตอร์อะคูสติกออปติก:

Q Switch เสียงและแสง (AOQS)

สวิตช์ Q-switching แบบอะคูสติกออปติก (AOQS) ทำงานภายในโพรงเลเซอร์และได้รับการปรับอย่างแข็งขัน

ค่า Q ในโพรงใช้เพื่อสร้างเลเซอร์แบบพัลส์ที่มีพัลส์สั้นและกำลังพีคสูง AOQS มักใช้เพื่อปรับการสูญเสียของลำแสงลำดับ 0 เมื่อไดรเวอร์ความถี่วิทยุของ AOQS เปิดอยู่ แสงลำดับ 0 จะป้องกันไม่ให้เลเซอร์ในโพรงสั่น ทำให้เกิดการสูญเสียของโพรงและปิดกั้นเอาต์พุตของเลเซอร์ เมื่อไดรเวอร์ความถี่วิทยุปิดลงชั่วครู่ กำลังแสงที่สะสมในโพรงเลเซอร์จะถูกปล่อยออกมาในรูปแบบของพัลส์ จึงสร้างเลเซอร์แบบพัลส์ได้ กระบวนการนี้สามารถทำซ้ำได้ด้วยอัตราที่เกิน 100KHz เมื่อ AOQS ทำงานในสถานะ Bragg จะมีลำแสงเลี้ยวเบนเพียงลำเดียวเท่านั้น

มีลำแสงเลี้ยวเบนหลายลำเมื่อทำงานในสถานะรามัน – นิส

2. โมดูเลเตอร์/สวิตช์ออปติกแบบอะคูสโตออปติก (AOM Modulator)

ตัวปรับคลื่นเสียงแบบอะคูสโตออปติก (เอโอเอ็ม) โดยทั่วไปจะใช้ภายนอกโพรงเลเซอร์เพื่อเปลี่ยนความเข้มของเลเซอร์ตกกระทบ (การปรับแอมพลิจูด AM) อาจเป็นการปรับเปิด/ปิดแบบง่ายๆ เพื่อการสลับอย่างรวดเร็วหรือการปรับระดับตัวแปรเพื่อให้ได้การปรับความเข้ม โหมดการปรับจะถูกกำหนดโดยประเภทของไดรเวอร์ RF และสามารถเป็นแบบดิจิทัล (เปิด/ปิด) หรือแบบอนาล็อก (ไซน์ คลื่นสี่เหลี่ยม เชิงเส้น สุ่ม...) โดยทั่วไปแล้ว ไดรฟ์ RF ของ AOM จะใช้ความถี่คงที่ พารามิเตอร์หลักของโมดูเลเตอร์ AOMคือเวลาการขึ้น/ลง ซึ่งกำหนด "ความเร็ว" ที่ทำได้หรือแบนด์วิดท์การมอดูเลตแอมพลิจูดของการมอดูเลต เวลาการขึ้น/ลงนั้นแปรผันตามเส้นผ่านศูนย์กลางลำแสงภายในตัวมอดูเลต ดังนั้น เพื่อให้ได้เวลาการขึ้นที่รวดเร็ว จำเป็นต้องควบคุมเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงเลเซอร์ที่ตกกระทบ AOM สามารถใช้เป็นชัตเตอร์ (เปิดและปิดเป็นรอบที่ความถี่ที่กำหนด) และยังเป็นแอทเทนูเอเตอร์แบบแปรผัน (ควบคุมความเข้มของแสงที่ส่งผ่านแบบไดนามิก) มอดูเลตเลเซอร์ทำได้โดยควบคุมความถี่วิทยุเพื่อทำให้เกิดคลื่นเสียงในคริสตัลอะคูสติกออปติก

3. ตัวเบี่ยงแสงแบบอะคูสติกออปติก (AODF)

ตัวเบี่ยงคลื่นวิทยุ (AODF) สามารถทำการสแกนลำแสงที่ถูกกระตุ้นได้โดยการเปลี่ยนความถี่ของไดรฟ์ความถี่วิทยุ ตำแหน่งการสแกนสามารถเป็นตำแหน่งสุ่ม การสแกนเส้นต่อเนื่อง และการเบี่ยงจุดตามลำดับ โดยอาศัยคริสตัล ความยาวคลื่น และขนาดลำแสง เวลาในการตอบสนอง 0.05 ถึง 15 ไมโครวินาที และการควบคุมตำแหน่งที่แม่นยำของ nRad

4. ตัวเปลี่ยนความถี่ออปติกอะคูสติก (AOFS)

หลังจากผ่านอุปกรณ์อะคูสติกออปติกทั้งหมดแล้ว ลำแสงเลเซอร์ที่ส่งออกจากการเลี้ยวเบนจะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ อุปกรณ์เลื่อนความถี่อะคูสติกออปติก (AOFS) เป็นอุปกรณ์ขนาดกะทัดรัดที่ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความถี่ โดยขึ้นอยู่กับมุมตกกระทบที่เลือก AOFS จะเลื่อนความถี่ขึ้นหรือลงตามความถี่ของสัญญาณความถี่วิทยุที่ใช้ และสามารถต่ออุปกรณ์สองชิ้นขึ้นไปเข้าด้วยกันเพื่อให้ได้ผลรวมหรือความถี่ที่แตกต่างกัน ผลิตภัณฑ์ AOFS ใช้ตัวดูดซับเสียงที่ออกแบบมาเป็นพิเศษ ซึ่งสามารถลดเสียงสะท้อนและเพิ่มประสิทธิภาพของ AOFS ได้

5. ฟิลเตอร์ปรับแสงแบบอะคูสติก (AOTF)

ฟิลเตอร์ปรับคลื่นเสียงอะคูสติกออปติก (AOTF) เป็นฟิลเตอร์พาสแบนด์ออปติกแบบโซลิดสเตตที่มีการระบุตำแหน่งทางอิเล็กทรอนิกส์และเข้าถึงแบบสุ่ม ฟิลเตอร์นี้ใช้เพื่อเลือกความยาวคลื่นเฉพาะจากแหล่งแบนด์วิดท์กว้างหรือหลายเส้นได้อย่างรวดเร็วและไดนามิก การเลี้ยวเบนจะเกิดขึ้นเมื่อตรงตามเงื่อนไขการจับคู่เฉพาะระหว่างลำแสงอะคูสติก ดังนั้น จึงสามารถควบคุมพารามิเตอร์ของฟิลเตอร์ทางอิเล็กทรอนิกส์ได้ (เช่น ความยาวคลื่น ความลึกของการปรับ และแม้แต่แบนด์วิดท์) จึงทำให้สามารถเข้าถึงฟิลเตอร์ออปติกได้อย่างรวดเร็ว (โดยปกติคือไมโครวินาที) ไดนามิก และสุ่ม