Akusto-optik modülatörlerin (AOM Modülatör) uygulama alanları

Akusto-optik modülatörlerin (AOM Modülatör) uygulama alanları

Akusto-optik modülatörün çalışma prensibi:

An akustik-optik modülatör(AOM Modülatörü) tipik olarak akustik-optik kristallerden, dönüştürücülerden, soğurma cihazlarından ve sürücülerden oluşur. Sürücüden çıkan modüle edilmiş sinyal, elektriksel bir sinyal şeklinde dönüştürücüye etki eder ve daha sonra elektriksel bir sinyal şeklinde değişen bir ultrasonik dalgaya dönüştürülür. Ultrasonik dalga akustik-optik ortamdan geçerken, ortamda yerel sıkışma ve uzamaya neden olarak elastik gerilme oluşturur. Bu gerilme zaman ve mekanla periyodik olarak değişir ve ortamın faz ızgarasına benzer alternatif yoğunluk fenomeni sergilemesine neden olur. Işık, ultrasonik dalgalarla bozulan bu ortamdan geçtiğinde, bir kırınım fenomeni meydana gelir. Bu fenomen akustik-optik etki olarak adlandırılır. Ses ve ışığın etkisi altında, optik taşıyıcı modüle edilir ve bilgi "taşıyan" modüle edilmiş bir dalga haline gelir.

Akusto-optik modülatörlerin başlıca uygulama alanları:

Ses ve ışık Q Anahtarı (AOQS)

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

Boşluktaki Q değeri, kısa darbeler ve yüksek tepe gücüne sahip darbeli lazerler üretmek için kullanılır. AOQS genellikle 0. mertebeden ışının kaybını modüle etmek için kullanılır. AOQS'nin radyo frekans sürücüsü açıldığında, kırınım nedeniyle 0. mertebeden ışık, boşluktaki lazerin salınımını engeller, boşluk kaybını artırır ve lazer çıkışını bloke eder. Radyo frekans sürücüsü kısa süreliğine kapatıldığında, lazer boşluğunda biriken optik güç darbeler şeklinde yayılır ve böylece darbeli lazer üretilir. Bu işlem 100 kHz'i aşan bir hızda tekrarlanabilir. AOQS Bragg durumunda çalıştığında, yalnızca tek bir kırınım ışını vardır.

Raman-Niss durumunda çalışırken birden fazla kırınım ışını oluşur.

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

Akusto-optik modülatörler (AOMGenellikle lazer boşluğunun dışında, gelen lazerin yoğunluğunu değiştirmek için (genlik modülasyonu AM) kullanılırlar. Bu, hızlı anahtarlama için basit bir AÇIK/KAPALI modülasyonu veya yoğunluk modülasyonu elde etmek için değişken seviyeli modülasyon olabilir. Modülasyon modu, RF sürücüsünün türüne bağlıdır ve dijital (açık/kapalı) veya analog (sinüs, kare dalga, doğrusal, rastgele…) olabilir. Genel olarak, AOM'nin RF sürücüsü sabit bir frekans kullanır. Anahtar parametre şudur:AOM ModülatörüYükselme/düşme süresi, modülasyonun elde edilebilir "hızını" veya genlik modülasyon bant genişliğini tanımlar. Yükselme/düşme süresi, modülatör içindeki ışın çapıyla orantılıdır. Bu nedenle, hızlı bir yükselme süresi elde etmek için, gelen lazer ışınının çapı kontrol edilmelidir. AOM, bir deklanşör (belirli bir frekansta açılıp kapanan) ve ayrıca değişken bir zayıflatıcı (iletilen ışığın yoğunluğunu dinamik olarak kontrol eden) olarak kullanılabilir. Lazer modülasyonu, akustik-optik kristalde ses dalgalarına neden olmak için radyo frekansının kontrol edilmesiyle elde edilir.

3. Akustik-optik saptırıcı (AODF)

Akustooptik saptırıcı (AODF), radyo frekansı tahrik frekansını değiştirerek uyarılmış ışın taraması gerçekleştirebilir. Tarama pozisyonu rastgele pozisyon, sürekli çizgi taraması ve ardışık nokta sapması olabilir. Kristal, dalga boyu ve ışın boyutuna bağlı olarak, 0,05 ila 15 mikrosaniye arasında bir tepki süresi ve nRad hassasiyetinde konum kontrolü sağlanabilir.

4. Akustik-optik frekans kaydırıcı (AOFS)

Lazer ışınının kırınım çıkış ışını, tüm akustik-optik cihazlardan geçtikten sonra frekans kaymasına neden olur. Akustik-optik frekans kaydırıcı (AOFS), frekans kaydırmayı sağlamak için özel olarak tasarlanmış kompakt bir cihazdır. Seçilen farklı geliş açılarına bağlı olarak, AOFS, uygulanan radyo frekans sinyalinin frekansına göre frekansı yukarı veya aşağı kaydırır ve toplam veya fark frekans kombinasyonları elde etmek için iki veya daha fazla cihaz birleştirilebilir. AOFS ürünleri, ses yansımasını en aza indiren ve AOFS'nin verimliliğini artıran özel olarak tasarlanmış akustik emici açılar kullanır.

5. Akustik-optik Ayarlanabilir Filtre (AOTF)

Akusto-optik ayarlanabilir filtre (AOTF), katı hal, elektronik olarak adreslenebilir ve rastgele erişimli bir optik geçiş bandı filtresidir. Geniş bantlı veya çok hatlı kaynaklardan belirli dalga boylarını hızlı ve dinamik olarak seçmek için kullanılabilir. Akustik ışınlar arasında belirli eşleşme koşulları sağlandığında kırınım 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.