دو حالت کاری مدولاتور آکوستو-اپتیک

دو حالت کاریمدولاتور آکوستو-اپتیک
یک مدولاتور آکوستیک-اپتیکی (مدولاتور AOM) دستگاهی است که می‌تواند شدت پرتو لیزر را بدون نیاز به هیچ قطعه متحرک ماکروسکوپی تعدیل یا زاویه آن را منحرف کند. اصل اصلی آن ساده است: امواج صوتی را در یک محیط شفاف تحریک کنید، از تغییرات دوره‌ای چگالی ناشی از امواج صوتی برای تشکیل یک توری پراش استفاده کنید و در نتیجه نور عبوری از آن را تغییر دهید.
۱. پس از ورود به منطقه پراگ، مدولاتور AOM دو کاربرد اساسی دارد:
۱.۱ مدولاسیون شدت: ثابت کردن فرکانس RF و تغییر توان RF. تغییر در شدت صدا منجر به تغییر در عمق توری می‌شود و شدت نور پراشیده مرتبه اول نیز بر این اساس تغییر می‌کند. ساده‌ترین مدولاسیون شدت یک سوئیچ است: وقتی RF روشن می‌شود، لکه نورانی سطح اول ظاهر می‌شود؛ وقتی RF خاموش می‌شود، لکه نورانی سطح اول ناپدید می‌شود.
۱.۲ انحراف/اسکن پرتو: تغییر فرکانس RF. تغییر فرکانس باعث تغییر طول موج موج صوتی می‌شود و ثابت توری نیز به تبع آن تغییر می‌کند و در نتیجه زاویه پراش تغییر می‌کند. پرتو لیزر در محدوده زاویه‌ای بسیار کوچکی منحرف می‌شود. کار در این حالت معمولاً مستلزم استفاده از یک منحرف‌کننده نوری (AOD) است.
ماهیت یک مدولاتور آکوستو-اپتیک را می‌توان به عنوان یک توری پراش قابل برنامه‌ریزی درک کرد که از سیگنال‌های فرکانس رادیویی برای کنترل امواج فراصوت، از امواج فراصوت برای کنترل پارامترهای توری و سپس از توری‌ها برای کنترل جهت و شدت لیزر استفاده می‌کند. این دستگاه هیچ قطعه متحرک ماکروسکوپی ندارد و می‌تواند سوئیچینگ نور، کم نور شدن و اسکن زاویه کوچک را با سرعت بسیار بالا انجام دهد. اگرچه هزینه بالا و محدوده انحراف محدود است، در حال حاضر هیچ راه حل جایگزین بهتری در مسیر کنترل نور فوق پرسرعت وجود ندارد.
مزایای مدولاتور AOM سرعت بالا، عدم سایش و دقت بالا است، اما هنوز به طور کامل جایگزین راه‌حل‌های مکانیکی نشده است. دلیل آن بسیار واضح است: ساختار پیچیده، قیمت بالا، زاویه انحراف بسیار کوچک و راندمان کلی بسیار پایین‌تر از سیستم‌های مکانیکی مانند آینه‌ها و موتورها است. بنابراین در شرایطی که الزامات سرعت بالا نیست، انحراف مکانیکی تقریباً همیشه انتخاب بهتری است. تنها زمانی که سرعت مدولاسیون به مگاهرتز یا بالاتر برسد و ساختار مکانیکی نتواند با آن همگام شود، می‌تواندستگاه‌های آکوستیک-اپتیکیواقعاً غیرقابل جایگزین باشید.