زمینه‌های کاربردی مدولاتورهای آکوستو-اپتیک (مدولاتور AOM)
اصل مدولاتور آکوستیک-اپتیکی:
An مدولاتور آکوستو-اپتیک(مدولاتور AOM) معمولاً از کریستال‌های آکوستواپتیک، مبدل‌ها، دستگاه‌های جذب و درایورها تشکیل شده است. سیگنال مدوله شده خروجی از درایور به شکل یک سیگنال الکتریکی بر روی مبدل عمل می‌کند و سپس به یک موج اولتراسونیک تبدیل می‌شود که به شکل سیگنال الکتریکی تغییر می‌کند. هنگامی که موج اولتراسونیک از محیط آکوستواپتیک عبور می‌کند، باعث فشرده‌سازی و کشیدگی موضعی محیط می‌شود و کرنش الاستیک ایجاد می‌کند. این کرنش به صورت دوره‌ای با زمان و مکان تغییر می‌کند و باعث می‌شود محیط پدیده چگالی متناوب، مشابه یک شبکه فاز، را نشان دهد. هنگامی که نور از این محیط که توسط امواج اولتراسونیک مختل شده است عبور می‌کند، پدیده پراش رخ می‌دهد. این پدیده اثر آکوستواپتیک نامیده می‌شود. تحت تأثیر صدا و نور، حامل نوری مدوله شده و به یک موج مدوله شده تبدیل می‌شود که اطلاعات را "حمل" می‌کند.
کاربردهای اصلی مدولاتورهای آکوستو-اپتیک:
سوئیچ Q صدا و نور (AOQS)
سوئیچ Q-switching آکوتئوپتیک (AOQS) درون کاواک لیزر عمل می‌کند و به طور فعال تنظیم می‌شود.
مقدار Q در حفره برای تولید لیزرهای پالسی با پالس‌های کوتاه و توان پیک بالا استفاده می‌شود. AOQS معمولاً برای مدولاسیون اتلاف پرتو مرتبه 0 استفاده می‌شود. هنگامی که درایور فرکانس رادیویی AOQS روشن می‌شود، نور مرتبه 0، به دلیل پراش، از نوسان لیزر در حفره جلوگیری می‌کند و اتلاف حفره را افزایش داده و خروجی لیزر را مسدود می‌کند. هنگامی که درایور فرکانس رادیویی برای مدت کوتاهی خاموش می‌شود، توان نوری انباشته شده در حفره لیزر به شکل پالس منتشر می‌شود و در نتیجه لیزر پالسی تولید می‌شود. این فرآیند می‌تواند با سرعتی بیش از 100 کیلوهرتز تکرار شود. هنگامی که AOQS در حالت براگ کار می‌کند، فقط یک پرتو پراش واحد وجود دارد. در
هنگام کار در حالت رامان-نیس، چندین پرتو پراش وجود دارد.
۲. مدولاتور/سوئیچ آکوستیک-اپتیکی (مدولاتور AOM)
مدولاتورهای آکوستیک-اپتیکی (آ.او.ام) معمولاً در خارج از حفره لیزر برای تغییر شدت لیزر فرودی (مدولاسیون دامنه AM) استفاده می‌شوند. این می‌تواند یک مدولاسیون ساده روشن/خاموش برای سوئیچینگ سریع یا مدولاسیون سطح متغیر برای دستیابی به مدولاسیون شدت باشد. حالت مدولاسیون توسط نوع درایور RF تعیین می‌شود و می‌تواند دیجیتال (روشن/خاموش) یا آنالوگ (سینوسی، موج مربعی، خطی، تصادفی…) باشد. به طور کلی، درایو RF AOM فرکانس ثابتی را اتخاذ می‌کند. پارامتر کلیدیمدولاتور AOMزمان صعود/سقوط است که «سرعت» قابل دستیابی یا پهنای باند مدولاسیون دامنه مدولاسیون را تعریف می‌کند. زمان صعود/سقوط متناسب با قطر پرتو در داخل مدولاتور است. بنابراین، برای دستیابی به زمان صعود سریع، قطر پرتو لیزر فرودی باید کنترل شود. AOM می‌تواند به عنوان یک شاتر (با فرکانس تنظیم شده روشن و خاموش می‌شود) و همچنین به عنوان یک تضعیف‌کننده متغیر (با کنترل پویای شدت نور منتقل شده) استفاده شود. مدولاسیون لیزر با کنترل فرکانس رادیویی برای ایجاد امواج صوتی در کریستال آکوستو-اپتیک حاصل می‌شود.
۳. منحرف‌کننده آکوستیک-اپتیکی (AODF)
منحرف‌کننده آکوتئوپتیک (AODF) می‌تواند با تغییر فرکانس محرک فرکانس رادیویی، اسکن پرتو تحریک‌شده را انجام دهد. موقعیت اسکن می‌تواند موقعیت تصادفی، اسکن خط پیوسته و انحراف نقطه‌ای متوالی باشد. بر اساس کریستال، طول موج و اندازه پرتو، زمان پاسخ 0.05 تا 15 میکروثانیه و کنترل دقیق موقعیت nRad قابل دستیابی است.
۴. تغییردهنده فرکانس آکوستیک-اپتیکی (AOFS)
پس از عبور از تمام دستگاه‌های آکوستواپتیک، پرتو خروجی پراش پرتو لیزر یک تغییر فرکانس ایجاد می‌کند. تغییر دهنده فرکانس آکوستواپتیک (AOFS) یک دستگاه جمع و جور است که به طور خاص برای دستیابی به تغییر فرکانس طراحی شده است. بسته به زوایای تابش مختلف انتخاب شده، AOFS فرکانس را به اندازه فرکانس سیگنال فرکانس رادیویی اعمال شده به بالا یا پایین تغییر می‌دهد و دو یا چند دستگاه می‌توانند برای دستیابی به ترکیبات فرکانسی مجموع یا تفاضل، به صورت آبشاری ترکیب شوند. محصولات AOFS از زوایای جاذب آکوستیک با طراحی خاص استفاده می‌کنند که می‌تواند انعکاس صدا را به حداقل برساند و کارایی AOFS را افزایش دهد.
۵. فیلتر قابل تنظیم آکوستیک-اپتیکی (AOTF)
فیلتر قابل تنظیم آکوستو-اپتیک (AOTF) یک فیلتر باند عبور نوری حالت جامد، با آدرس‌دهی الکترونیکی و دسترسی تصادفی است. می‌توان از آن برای انتخاب سریع و پویای طول موج‌های خاص از منابع پهن‌باند یا چندخطی استفاده کرد. پراش زمانی رخ می‌دهد که شرایط تطبیق خاصی بین پرتوهای صوتی برقرار شود. بنابراین، کنترل الکترونیکی پارامترهای فیلتر (مانند طول موج، عمق مدولاسیون و حتی پهنای باند) امکان‌پذیر می‌شود و در نتیجه دسترسی سریع (معمولاً میکروثانیه)، پویا و تصادفی به فیلتر نوری فراهم می‌شود.
زمان ارسال: ۲۶ مه ۲۰۲۵