หลักการทำงานของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก

1. หลักการทำงานของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก
แกนหลักของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก (ตัวปรับสัญญาณ AOM(Acousto-Optic Moderator หรือ AOM) คือปรากฏการณ์อะคูสโตออปติก โครงสร้างพื้นฐานประกอบด้วยผลึกอะคูสโตออปติก ตัวแปลงสัญญาณ อุปกรณ์ดูดซับ และตัวขับสัญญาณ สัญญาณไฟฟ้าที่ส่งออกมาจากตัวขับสัญญาณจะถูกแปลงเป็นคลื่นอัลตราโซนิกโดยตัวแปลงสัญญาณ เมื่อคลื่นอัลตราโซนิกแพร่กระจายในตัวกลางอะคูสโตออปติก จะทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงเป็นระยะในความหนาแน่นของตัวกลาง ก่อให้เกิดโครงสร้างที่คล้ายกับตะแกรงเฟส เมื่อแสงผ่านตัวกลางนี้ จะเกิดการเลี้ยวเบน ทำให้เกิดการปรับเปลี่ยนคลื่นพาหะแสง โดยหลักแล้วมีโหมดการเลี้ยวเบนสองประเภท ได้แก่ การเลี้ยวเบนแบบรามาน-เนส และการเลี้ยวเบนแบบแบร็ก ตัวปรับสัญญาณ AOM ที่ใช้กันทั่วไปมักทำงานในโหมดการเลี้ยวเบนแบบแบร็ก โดยแสงตกกระทบจะตกกระทบที่มุมแบร็กเฉพาะ และแสงที่ออกมาจะมีแสงลำดับศูนย์ที่ไม่เบี่ยงเบนและแสงเลี้ยวเบนลำดับที่หนึ่งที่มีมุมเบี่ยงเบน
2. พารามิเตอร์ทางเทคนิคหลักของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก
2.1 ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนและการสูญเสียการปรับสัญญาณ: วัดความสามารถของอุปกรณ์ในการแปลงแสงตกกระทบให้เป็นแสงเลี้ยวเบนลำดับที่หนึ่ง และการสูญเสียทางแสงที่เกิดขึ้นพร้อมกัน
2.2 มุมแบร็กก์: มุมตกกระทบเฉพาะที่ให้ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนที่ดีที่สุด ซึ่งเกี่ยวข้องกับความยาวคลื่นของเลเซอร์ ความถี่วิทยุ และความเร็วเสียงภายในผลึก
2.3 กำลังไฟฟ้า RF ที่เหมาะสมที่สุด: กล่าวคือ กำลังไฟฟ้าอิ่มตัว ซึ่งเป็นกำลังไฟฟ้า RF ที่จำเป็นเพื่อให้ได้ประสิทธิภาพการเลี้ยวเบนสูงสุด สูตรการคำนวณโดยละเอียดมีอยู่ในบทความ
2.4 การปรับมุมการกระจายแสง: เพื่อให้ได้ประสิทธิภาพสูงสุด มุมการกระจายแสงของเลเซอร์ที่ตกกระทบจะต้องตรงกับคุณลักษณะของตัวกลางอะคูสโตออปติก
2.5 ความเร็วในการปรับเปลี่ยน: โดยทั่วไปแสดงด้วยเวลาที่แสงเพิ่มขึ้น ซึ่งขึ้นอยู่กับเวลาในการส่งผ่านคลื่นเสียงผ่านลำแสง และมีความสัมพันธ์กับเส้นผ่านศูนย์กลางของลำแสงและความเร็วของเสียง
3. การใช้งานหลักของตัวปรับสัญญาณอะคูสโตออปติก
การใช้งานหลักห้าประการของเทคโนโลยีอะคูสโตออปติกเป็น:
3.1 สวิตช์ Q แบบอะคูสติกออปติก: เมื่อติดตั้งภายในโพรงเลเซอร์ จะสร้างเลเซอร์พัลส์ที่มีกำลังสูงสุดสูงโดยการปรับเปลี่ยนการสูญเสียในโพรงเลเซอร์อย่างรวดเร็ว
3.2 ตัวปรับ/สวิตช์อะคูสโตออปติก: ใช้สำหรับปรับความเข้มหรือควบคุมการเปิด-ปิดเลเซอร์อย่างรวดเร็วภายนอกโพรงเลเซอร์ และสามารถใช้เป็นชัตเตอร์หรือตัวลดทอนแบบปรับได้
3.3 ตัวเบี่ยงเบนแสงอะคูสติก: การเปลี่ยนความถี่วิทยุเพื่อเบี่ยงเบนลำแสงเลเซอร์ทำให้สามารถสแกนลำแสงได้อย่างรวดเร็ว เหมาะสำหรับการเข้าถึงแบบสุ่มหรือการสแกนอย่างต่อเนื่อง
3.4 อุปกรณ์เปลี่ยนความถี่แบบอะคูสโตออปติก: ออกแบบมาโดยเฉพาะเพื่อปรับความถี่ของเลเซอร์ขึ้นหรือลง และสามารถต่ออนุกรมกันเพื่อให้ได้การเปลี่ยนความถี่ที่ซับซ้อนยิ่งขึ้น
3.5 ตัวกรองปรับได้แบบอะคูสโตออปติก: ตัวกรองแสงแบบปรับได้ชนิดอิเล็กทรอนิกส์โซลิดสเตท ที่สามารถเลือกความยาวคลื่นเฉพาะจากสเปกตรัมกว้างได้อย่างรวดเร็วและไดนามิกแหล่งกำเนิดแสง.