ลักษณะของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก AOM
ทนทานต่อกำลังแสงสูง
ตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก AOM สามารถทนต่อพลังงานเลเซอร์สูงได้ ทำให้มั่นใจได้ว่าเลเซอร์กำลังสูงสามารถผ่านไปได้อย่างราบรื่น ในการเชื่อมต่อเลเซอร์แบบไฟเบอร์ทั้งหมดนั้นตัวปรับสัญญาณอะคูสติกแบบไฟเบอร์ออปติกอุปกรณ์นี้แปลงแสงต่อเนื่องให้เป็นแสงพัลส์ เนื่องจากรอบการทำงาน (duty cycle) ของพัลส์แสงค่อนข้างต่ำ พลังงานแสงส่วนใหญ่จึงอยู่ในส่วนของแสงลำดับศูนย์ แสงเลี้ยวเบนลำดับที่หนึ่งและแสงลำดับศูนย์ที่อยู่นอกผลึกอะคูสโตออปติกจะแพร่กระจายในรูปของลำแสงเกาส์เซียนที่กระจายออก แม้ว่าจะตรงตามเงื่อนไขการแยกที่เข้มงวด แต่พลังงานแสงส่วนหนึ่งของแสงลำดับศูนย์จะสะสมอยู่ที่ขอบของตัวปรับลำแสงใยแก้วนำแสงและไม่สามารถส่งผ่านใยแก้วนำแสงได้ ในที่สุดจึงทำให้ตัวปรับลำแสงใยแก้วนำแสงไหม้ จึงได้มีการวางโครงสร้างไดอะแฟรมไว้ในเส้นทางแสงผ่านกรอบปรับความแม่นยำสูงหกมิติ เพื่อจำกัดการส่งผ่านแสงเลี้ยวเบนที่ศูนย์กลางของตัวปรับลำแสง และแสงลำดับศูนย์จะถูกส่งผ่านไปยังตัวเรือนเพื่อป้องกันไม่ให้แสงลำดับศูนย์ทำให้ตัวปรับลำแสงใยแก้วนำแสงไหม้
เวลาเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว
ในการเชื่อมต่อเลเซอร์แบบไฟเบอร์ทั้งหมด เวลาในการเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วของพัลส์แสงของ AOM นั้นมีความสำคัญตัวปรับสัญญาณอะคูสติก-ออปติกช่วยให้มั่นใจได้ว่าสัญญาณพัลส์ของระบบสามารถส่งผ่านได้อย่างมีประสิทธิภาพสูงสุด ในขณะเดียวกันก็ป้องกันไม่ให้สัญญาณรบกวนพื้นฐานเข้าสู่ชัตเตอร์อะคูสต์ออปติกในโดเมนเวลา (ประตูพัลส์ในโดเมนเวลา) หัวใจสำคัญของการทำให้พัลส์แสงเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วอยู่ที่การลดเวลาการเดินทางของคลื่นอัลตราโซนิกผ่านลำแสง วิธีการหลัก ได้แก่ การลดขนาดเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงตกกระทบ หรือการใช้วัสดุที่มีความเร็วเสียงสูงในการสร้างผลึกอะคูสต์ออปติก
รูปที่ 1 เวลาการเพิ่มขึ้นของพัลส์แสง
การใช้พลังงานต่ำและมีความน่าเชื่อถือสูง
ยานอวกาศมีทรัพยากรจำกัด สภาพแวดล้อมที่รุนแรง และซับซ้อน ซึ่งทำให้ต้องมีความต้องการที่สูงขึ้นในด้านการใช้พลังงานและความน่าเชื่อถือของตัวปรับสัญญาณ AOM แบบใยแก้วนำแสงตัวปรับสัญญาณ AOMใช้ผลึกอะคูสโตออปติกแบบสัมผัสพิเศษ ซึ่งมีค่าคุณภาพอะคูสโตออปติก M2 สูง ดังนั้น ภายใต้เงื่อนไขประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนเดียวกัน การใช้พลังงานในการขับเคลื่อนที่ต้องการจึงต่ำ ตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติกใยแก้วนำแสงใช้การออกแบบที่ใช้พลังงานต่ำนี้ ซึ่งไม่เพียงแต่ลดความต้องการการใช้พลังงานในการขับเคลื่อนและประหยัดทรัพยากรที่มีจำกัดในยานอวกาศเท่านั้น แต่ยังลดการแผ่รังสีแม่เหล็กไฟฟ้าของสัญญาณขับเคลื่อนและบรรเทาแรงกดดันด้านการระบายความร้อนในระบบอีกด้วย ตามข้อกำหนดกระบวนการที่ห้าม (จำกัด) ของผลิตภัณฑ์ยานอวกาศ วิธีการติดตั้งผลึกแบบดั้งเดิมของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติกใยแก้วนำแสงใช้เพียงกระบวนการยึดด้วยยางซิลิโคนด้านเดียวเท่านั้น เมื่อยางซิลิโคนเสียหาย พารามิเตอร์ทางเทคนิคของผลึกจะเปลี่ยนแปลงภายใต้สภาวะการสั่นสะเทือน ซึ่งไม่ตรงตามข้อกำหนดกระบวนการของผลิตภัณฑ์ด้านอวกาศ ในการเชื่อมต่อเลเซอร์ ผลึกของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติกใยแก้วนำแสงจะถูกยึดโดยการรวมการยึดทางกลเข้ากับการยึดด้วยยางซิลิโคน โครงสร้างการติดตั้งของพื้นผิวด้านบนและด้านล่างมีความสมมาตรมากที่สุดเท่าที่จะเป็นไปได้ และในขณะเดียวกัน พื้นที่สัมผัสระหว่างพื้นผิวคริสตัลและตัวเรือนติดตั้งก็มีขนาดใหญ่ที่สุด ซึ่งมีข้อดีคือความสามารถในการระบายความร้อนสูงและการกระจายสนามอุณหภูมิที่สมมาตร ตัวปรับลำแสงแบบดั้งเดิมจะยึดด้วยยางซิลิโคน ภายใต้สภาวะอุณหภูมิสูงและการสั่นสะเทือน อาจเกิดการเคลื่อนที่ ส่งผลต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ ปัจจุบันมีการใช้โครงสร้างเชิงกลในการยึดตัวปรับลำแสงใยแก้วนำแสง ซึ่งช่วยเพิ่มเสถียรภาพของผลิตภัณฑ์และตรงตามข้อกำหนดของกระบวนการผลิตผลิตภัณฑ์ด้านอวกาศ
วันที่โพสต์: 3 กรกฎาคม 2568