עקרון הפעולה של מודולטור אקוסטו-אופטי

1. עקרון העבודה שלמודולטור אקוסטו-אופטי
הליבה של מודולטור אקוסטו-אופטי (מודולטור AOM)הוא האפקט האקוסטו-אופטי. המבנה הבסיסי שלו כולל גבישים אקוסטו-אופטיים, מתמרים, התקני ספיגה ודרייברים. האות החשמלי המופק מהדרייבר מומר לגלי קולי על ידי המתמר. כאשר גלי הקולי מתפשטים בתווך האקוסטו-אופטי, הם גורמים לשינויים תקופתיים בצפיפות התווך, ויוצרים מבנה הדומה לסריג פאזה. כאשר אור עובר דרך תווך זה, מתרחשת דיפרקציה, ומשיגה אפנון של גל הנושא האופטי. ישנם בעיקר שני סוגים של מצבי דיפרקציה: דיפרקציית ראמאן נס ודיפרקציית בראג. מודולטור AOM הנפוץ פועל בדרך כלל במצב דיפרקציית בראג, שבו האור הפוגע פוגע בזווית בראג ספציפית ואור המוצא מכיל אור מסדר אפס לא מוסח ואור דיפרקציית מסדר ראשון עם זווית סטייה.
2. פרמטרים טכניים עיקריים של מודולטור אקוסטו-אופטי
2.1 יעילות דיפרקציה ואובדן אפנון: מודדים את יכולתו של מכשיר להמיר אור פוגע לאור עקוף מסדר ראשון ואת האובדן האופטי הנלווה.
2.2 זווית בראג: זווית הפגיעה הספציפית שמשיגה את יעילות הדיפרקציה הטובה ביותר, הקשורה לאורך הגל של הלייזר, תדר הרדיו ומהירות הקול בתוך הגביש.
2.3 הספק RF אופטימלי: כלומר הספק רוויה, הספק הנעת ה-RF הנדרש להשגת יעילות דיפרקציה מקסימלית. נוסחת החישוב הספציפית ניתנת במאמר.
2.4 התאמת זווית סטייה: כדי להבטיח ביצועים אופטימליים, זווית סטייה של הלייזר הפוגע צריכה להתאים למאפייני התווך האקוסטו-אופטי.
2.5 מהירות אפנון: מיוצגת בדרך כלל על ידי זמן עליית האור, התלוי בזמן העברת גלי הקול דרך הקרן, וקשור לקוטר הקרן ולמהירות הקול.
3. יישומים עיקריים של מודולטורים אקוסטו-אופטיים
חמשת היישומים העיקריים שלטכנולוגיה אקוסטית-אופטיתהם:
3.1 מתג Q אקוסטו-אופטי: ממוקם בתוך חלל הלייזר, הוא מייצר לייזר פולסים בעל עוצמת שיא גבוהה על ידי אפנון מהיר של הפסדי חלל הלייזר.
3.2 מודולטור/מתג אקוסטו-אופטי: משמש לוויסות עוצמה או לשליטה מהירה בהפעלה וכיבוי של הלייזר מחוץ לחלל הלייזר, וניתן להשתמש בו כמפסק או כמחליש משתנה.
3.3 מסיט אופטי אקוסטי: על ידי שינוי תדר הרדיו כדי להסיט את קרן הלייזר, מושגת סריקת קרן מהירה, המתאימה לסריקה אקראית או רציפה.
3.4 מעביר תדר אופטי אקוסטו: תוכנן במיוחד להזיז את תדר הלייזר למעלה או למטה, וניתן לשלב אותו במדדים כדי להשיג שילובי הסטת תדר מורכבים יותר.
3.5 מסנן אופטי מתכוונן אקוסטו-אופטי: מסנן אופטי מתכוונן אלקטרוני במצב מוצק שיכול לבחור במהירות ודינמית אורכי גל ספציפיים מספקטרום רחב.מקור אור.