اصل کار مدولاتور آکوستو-اپتیک

۱. اصل کارمدولاتور آکوستو-اپتیک
هسته یک مدولاتور آکوستو-اپتیک (مدولاتور AOMاثر آکوستواپتیک است. ساختار اساسی آن شامل کریستال‌های آکوستواپتیک، مبدل‌ها، دستگاه‌های جذب و درایورها است. سیگنال الکتریکی خروجی توسط درایور توسط مبدل به امواج فراصوت تبدیل می‌شود. هنگامی که امواج فراصوت در محیط آکوستواپتیک منتشر می‌شوند، باعث تغییرات دوره‌ای در چگالی محیط می‌شوند و ساختاری شبیه به یک توری فاز تشکیل می‌دهند. هنگامی که نور از این محیط عبور می‌کند، پراش رخ می‌دهد و مدولاسیون موج حامل نوری حاصل می‌شود. عمدتاً دو نوع حالت پراش وجود دارد: پراش رامان نس و پراش براگ. مدولاتور AOM که معمولاً استفاده می‌شود، معمولاً در حالت پراش براگ عمل می‌کند، که در آن نور تابشی با زاویه براگ خاصی تابیده می‌شود و نور خروجی حاوی نور مرتبه صفر بدون انحراف و نور پراش مرتبه اول با زاویه انحراف است.
۲. پارامترهای فنی اصلی مدولاتور آکوستواپتیک
۲.۱ بازده پراش و تلفات مدولاسیون: توانایی یک دستگاه را در تبدیل نور تابشی به نور پراشیده مرتبه اول و تلفات نوری همراه آن اندازه‌گیری می‌کند.
۲.۲ زاویه براگ: زاویه تابش خاصی که بهترین راندمان پراش را حاصل می‌کند، که به طول موج لیزر، فرکانس رادیویی و سرعت صوت در داخل کریستال مربوط می‌شود.
۲.۳ توان RF بهینه: یعنی توان اشباع، توان محرک RF مورد نیاز برای دستیابی به حداکثر راندمان پراش. فرمول محاسبه خاص در مقاله ارائه شده است.
۲.۴ تطبیق زاویه واگرایی: برای اطمینان از عملکرد بهینه، زاویه واگرایی لیزر فرودی باید با ویژگی‌های محیط آکوستواپتیکی مطابقت داشته باشد.
۲.۵ سرعت مدولاسیون: معمولاً با زمان صعود نور نشان داده می‌شود که به زمان عبور امواج صوتی از پرتو بستگی دارد و به قطر پرتو و سرعت صوت مرتبط است.
۳. کاربردهای اصلی مدولاتورهای آکوستو-اپتیک
پنج کاربرد اصلیفناوری آکوستیک-اپتیکعبارتند از:
۳.۱ Q-switch آکوستو اپتیک: این سوئیچ که درون کاواک لیزر قرار می‌گیرد، با تعدیل سریع تلفات کاواک، لیزر پالسی با پیک توان بالا تولید می‌کند.
۳.۲ مدولاتور/سوئیچ آکوستو اپتیک: برای مدولاسیون شدت یا کنترل سریع روشن-خاموش لیزر در خارج از حفره لیزر استفاده می‌شود و می‌تواند به عنوان شاتر یا تضعیف‌کننده متغیر مورد استفاده قرار گیرد.
۳.۳ منحرف‌کننده نوری آکوستیک: با تغییر فرکانس رادیویی برای منحرف کردن پرتو لیزر، اسکن سریع پرتو حاصل می‌شود که برای دسترسی تصادفی یا اسکن پیوسته مناسب است.
۳.۴ تغییردهنده فرکانس آکوستواپتیک: به‌طور خاص برای تغییر فرکانس لیزر به بالا یا پایین طراحی شده است و می‌تواند برای دستیابی به ترکیبات تغییر فرکانس پیچیده‌تر، به صورت آبشاری عمل کند.
۳.۵ فیلتر قابل تنظیم آکوستو اپتیک: یک فیلتر نوری قابل تنظیم الکترونیکی حالت جامد که می‌تواند به سرعت و به صورت پویا طول موج‌های خاصی را از طیف وسیعی انتخاب کندمنبع نور.