Bidang aplikasi modulator akusto-optik (Modulator AOM)

Bidang aplikasi modulator akusto-optik (Modulator AOM)

Prinsip Modulator Akusto-optik:

An modulator akusto-optik(Modulator Akusto-Optik) biasanya terdiri dari kristal akusto-optik, transduser, perangkat penyerapan, dan penggerak. Sinyal termodulasi yang dihasilkan dari penggerak bekerja pada transduser dalam bentuk sinyal listrik dan kemudian diubah menjadi gelombang ultrasonik yang bervariasi dalam bentuk sinyal listrik. Ketika gelombang ultrasonik melewati medium akusto-optik, ia menyebabkan kompresi dan pemanjangan lokal pada medium tersebut, menghasilkan regangan elastis. Regangan ini berubah secara periodik seiring waktu dan ruang, menyebabkan medium tersebut menunjukkan fenomena kepadatan bolak-balik, mirip dengan kisi fase. Ketika cahaya melewati medium ini yang terganggu oleh gelombang ultrasonik, terjadi fenomena difraksi. Fenomena ini disebut efek akusto-optik. Di bawah pengaruh suara dan cahaya, pembawa optik dimodulasi dan menjadi gelombang termodulasi yang "membawa" informasi.

Aplikasi utama modulator akusto-optik:

Saklar Q Suara dan Cahaya (AOQS)

Sakelar Q-switching akuutooptik (AOQS) beroperasi di dalam rongga laser dan disesuaikan secara aktif.

Nilai Q dalam rongga digunakan untuk menghasilkan laser berdenyut dengan pulsa pendek dan daya puncak tinggi. AOQS biasanya digunakan untuk memodulasi kehilangan berkas orde-0. Ketika penggerak frekuensi radio AOQS dihidupkan, cahaya orde-0, karena difraksi, mencegah laser dalam rongga berosilasi, meningkatkan kehilangan rongga dan menghalangi keluaran laser. Ketika penggerak frekuensi radio dimatikan sebentar, daya optik yang terakumulasi dalam rongga laser dipancarkan dalam bentuk pulsa, sehingga menghasilkan laser berdenyut. Proses ini dapat diulang dengan kecepatan melebihi 100 kHz. Ketika AOQS beroperasi dalam keadaan Bragg, hanya ada satu berkas difraksi.

Terdapat beberapa berkas difraksi saat bekerja dalam kondisi Raman-Niss.

2. Modulator/Saklar Akusto-optik (Modulator AOM)

Modulator akustik-optik (AOM(Penggerak RF) umumnya digunakan di luar rongga laser untuk mengubah intensitas laser insiden (modulasi amplitudo AM). Ini bisa berupa modulasi ON/OFF sederhana untuk peralihan cepat atau modulasi level variabel untuk mencapai modulasi intensitas. Mode modulasi ditentukan oleh jenis penggerak RF dan dapat berupa digital (on/off) atau analog (sinus, gelombang persegi, linier, acak…). Secara umum, penggerak RF AOM menggunakan frekuensi tetap. Parameter kunci dariModulator AOMWaktu naik/turun (rise/fall time) menentukan "kecepatan" atau bandwidth modulasi amplitudo yang dapat dicapai. Waktu naik/turun berbanding lurus dengan diameter berkas di dalam modulator. Oleh karena itu, untuk mendapatkan waktu naik yang cepat, diameter berkas laser insiden harus dikontrol. AOM dapat digunakan sebagai rana (berputar hidup dan mati pada frekuensi yang ditetapkan) dan juga sebagai attenuator variabel (mengontrol intensitas cahaya yang ditransmisikan secara dinamis). Modulasi laser dicapai dengan mengontrol frekuensi radio untuk menyebabkan gelombang suara di dalam kristal akusto-optik.

3. Deflektor akustik-optik (AODF)

Deflektor akutooptik (AODF) dapat mencapai pemindaian berkas tereksitasi dengan mengubah frekuensi penggerak frekuensi radio. Posisi pemindaian dapat berupa posisi acak, pemindaian garis kontinu, dan defleksi titik berurutan. Berdasarkan kristal, panjang gelombang, dan ukuran berkas, waktu respons 0,05 hingga 15 mikrodetik dan kontrol posisi presisi nRad dapat dicapai.

4. Penggeser Frekuensi Akusto-Optik (AOFS)

Setelah melewati semua perangkat akustik-optik, berkas keluaran difraksi dari sinar laser akan menghasilkan pergeseran frekuensi. Penggeser frekuensi akustik-optik (AOFS) adalah perangkat kompak yang dirancang khusus untuk mencapai pergeseran frekuensi. Tergantung pada sudut datang yang berbeda yang dipilih, AOFS akan menggeser frekuensi ke atas atau ke bawah sesuai dengan frekuensi sinyal frekuensi radio yang diterapkan, dan dua atau lebih perangkat dapat dikaskade untuk mencapai kombinasi frekuensi penjumlahan atau perbedaan. Produk AOFS menggunakan sudut penyerap akustik yang dirancang khusus, yang dapat meminimalkan pantulan suara dan meningkatkan efisiensi AOFS.

5. Filter Akusto-optik yang Dapat Diatur (AOTF)

Filter akustik-optik yang dapat disetel (AOTF) adalah filter pita frekuensi optik solid-state yang diakses secara acak dan dikendalikan secara elektronik. Filter ini dapat digunakan untuk memilih panjang gelombang tertentu secara cepat dan dinamis dari sumber pita lebar atau multi-garis. Difraksi terjadi ketika kondisi pencocokan tertentu terpenuhi antara berkas akustik. Oleh karena itu, dimungkinkan untuk mengontrol parameter filter secara elektronik (seperti panjang gelombang, kedalaman modulasi, dan bahkan lebar pita), sehingga memberikan akses cepat (biasanya mikrodetik), dinamis, dan acak ke penyaringan optik.