Akusto-optik modülatörlerin (AOM Modülatörü) uygulama alanları

Akusto-optik modülatörlerin (AOM Modülatörü) uygulama alanları

Akusto-optik modülatörün prensibi:

An akusto-optik modülatör(AOM Modülatörü) tipik olarak akusto-optik kristaller, dönüştürücüler, soğurma cihazları ve sürücülerden oluşur. Sürücüden çıkan modüle edilmiş sinyal, dönüştürücüye elektrik sinyali şeklinde etki eder ve ardından elektrik sinyali şeklinde değişen bir ultrasonik dalgaya dönüştürülür. Ultrasonik dalga akusto-optik ortamdan geçtiğinde, ortamda yerel bir sıkışma ve uzamaya neden olarak elastik bir gerilim oluşturur. Bu gerilim, zaman ve mekana göre periyodik olarak değişerek ortamın faz ızgarasına benzer şekilde değişken bir yoğunluk fenomeni sergilemesine neden olur. Işık, ultrasonik dalgalar tarafından bozulmuş bir şekilde bu ortamdan geçtiğinde bir kırınım fenomeni meydana gelir. Bu fenomene akusto-optik etki denir. Ses ve ışığın etkisi altında, optik taşıyıcı modüle olur ve bilgi "taşıyan" modüle edilmiş bir dalga haline gelir.

Akusto-optik modülatörlerin başlıca uygulamaları:

Ses ve ışık Q Anahtarı (AOQS)

Akustik Q-anahtarlama anahtarı (AOQS), lazer boşluğu içinde çalışır ve aktif olarak ayarlanır

Kavitedeki Q değeri, kısa darbeli ve yüksek tepe gücüne sahip darbeli lazerler üretmek için kullanılır. AOQS genellikle 0. dereceden ışının kaybını modüle etmek için kullanılır. AOQS'nin radyo frekans sürücüsü açıldığında, kırınım nedeniyle 0. dereceden ışık, kavitedeki lazerin salınımını engelleyerek kavite kaybını artırır ve lazer çıkışını engeller. Radyo frekans sürücüsü kısa bir süre kapatıldığında ise, lazer kavitesinde biriken optik güç darbeler halinde yayılır ve böylece darbeli lazer üretilir. Bu işlem 100KHz'i aşan bir hızda tekrarlanabilir. AOQS Bragg durumunda çalışırken, yalnızca tek bir kırınım ışını vardır.

Raman-Niss durumunda çalışırken birden fazla kırınım demeti vardır.

2. Akusto-optik Modülatör/Anahtar (AOM Modülatörü)

Akusto-optik modülatörler (AOM) genellikle lazer boşluğunun dışında, gelen lazerin yoğunluğunu değiştirmek için kullanılır (genlik modülasyonu AM). Bu, hızlı anahtarlama için basit bir AÇIK/KAPALI modülasyonu veya yoğunluk modülasyonu elde etmek için değişken seviyeli modülasyon olabilir. Modülasyon modu, RF sürücü türüne göre belirlenir ve dijital (açık/kapalı) veya analog (sinüs, kare dalga, doğrusal, rastgele…) olabilir. Genel olarak, AOM'nin RF sürücüsü sabit bir frekans kullanır. Temel parametresiAOM ModülatörüYükselme/düşüş süresi, modülasyonun elde edilebilir "hızını" veya genlik modülasyon bant genişliğini tanımlar. Yükselme/düşüş süresi, modülatör içindeki ışın çapıyla orantılıdır. Bu nedenle, hızlı bir yükselme süresi elde etmek için gelen lazer ışınının çapının kontrol edilmesi gerekir. AOM, deklanşör (belirli bir frekansta açılıp kapanarak) ve ayrıca değişken zayıflatıcı (iletilen ışığın yoğunluğunu dinamik olarak kontrol ederek) olarak kullanılabilir. Lazer modülasyonu, akusto-optik kristalde ses dalgaları oluşturmak için radyo frekansının kontrol edilmesiyle elde edilir.

3. Akusto-optik saptırıcı (AODF)

Akustik saptırıcı (AODF), radyo frekans sürücü frekansını değiştirerek uyarılmış ışın taramasını gerçekleştirebilir. Tarama konumu rastgele konum, sürekli çizgi taraması ve sıralı nokta sapması olabilir. Kristal, dalga boyu ve ışın boyutuna bağlı olarak, 0,05 ila 15 mikrosaniyelik bir tepki süresi ve nRad'ın hassas konum kontrolü sağlanabilir.

4. Akusto-optik frekans kaydırıcı (AOFS)

Lazer ışınının kırınım çıkış ışını, tüm akustik-optik cihazlardan geçtikten sonra bir frekans kayması üretecektir. Akusto-optik frekans kaydırıcı (AOFS), frekans kaydırması sağlamak için özel olarak tasarlanmış kompakt bir cihazdır. Seçilen farklı olay açılarına bağlı olarak, AOFS, uygulanan radyo frekans sinyalinin frekansı kadar frekansı yukarı veya aşağı kaydırır ve toplam veya farklı frekans kombinasyonları elde etmek için iki veya daha fazla cihaz kademelendirilebilir. AOFS ürünleri, ses yansımasını en aza indirebilen ve AOFS verimliliğini artırabilen özel olarak tasarlanmış akustik emici açılar kullanır.

5. Akusto-optik Ayarlanabilir Filtre (AOTF)

Akusto-optik ayarlanabilir filtre (AOTF), katı hal, elektronik adresli ve rastgele erişimli bir optik geçiş bandı filtresidir. Geniş bant veya çok hatlı kaynaklardan belirli dalga boylarını hızlı ve dinamik olarak seçmek için kullanılabilir. Kırınım, akustik ışınlar arasında belirli uyum koşulları karşılandığında meydana gelir. Bu nedenle, filtre parametrelerini (dalga boyu, modülasyon derinliği ve hatta bant genişliği gibi) elektronik olarak kontrol etmek mümkün hale gelir ve böylece optik filtrelemeye hızlı (genellikle mikrosaniyeler), dinamik ve rastgele erişim sağlanır.