Les domaines d'application des modulateurs acousto-optiques (modulateur AOM)

Les domaines d'application des modulateurs acousto-optiques (modulateur AOM)

Principe du modulateur acousto-optique :

An modulateur acousto-optiqueLe modulateur AOM (AOM Modulator) est généralement composé de cristaux acousto-optiques, de transducteurs, de dispositifs d'absorption et de circuits d'attaque. Le signal modulé émis par le circuit d'attaque agit sur le transducteur sous forme de signal électrique, puis est converti en une onde ultrasonore dont la forme varie. Lorsque l'onde ultrasonore traverse le milieu acousto-optique, elle provoque une compression et une élongation locales du milieu, générant une contrainte élastique. Cette contrainte varie périodiquement dans le temps et l'espace, provoquant un phénomène de densité alternée dans le milieu, semblable à un réseau de phase. Lorsque la lumière traverse ce milieu perturbé par les ondes ultrasonores, un phénomène de diffraction se produit. Ce phénomène est appelé effet acousto-optique. Sous l'effet du son et de la lumière, la porteuse optique est modulée et devient une onde modulée qui « transporte » l'information.

Les principales applications des modulateurs acousto-optiques :

Q Switch son et lumière (AOQS)

Le commutateur Q-switching acouoptique (AOQS) fonctionne dans la cavité laser et est réglé activement

La valeur Q dans la cavité est utilisée pour générer des lasers pulsés à impulsions courtes et à puissance crête élevée. L'AOQS est généralement utilisé pour moduler la perte du faisceau d'ordre 0. Lorsque le pilote radiofréquence de l'AOQS est activé, la lumière d'ordre 0, par diffraction, empêche le laser dans la cavité d'osciller, augmentant ainsi la perte dans la cavité et bloquant la sortie laser. Lorsque le pilote radiofréquence est brièvement désactivé, la puissance optique accumulée dans la cavité laser est émise sous forme d'impulsions, générant ainsi un laser pulsé. Ce processus peut être répété à une fréquence supérieure à 100 kHz. Lorsque l'AOQS fonctionne dans l'état de Bragg, il n'y a qu'un seul faisceau de diffraction.

Il y a plusieurs faisceaux de diffraction lorsque l'on travaille dans l'état Raman – Niss.

2. Modulateur/commutateur acousto-optique (modulateur AOM)

Modulateurs acousto-optiques (AOM) sont généralement utilisés à l'extérieur de la cavité laser pour modifier l'intensité du laser incident (modulation d'amplitude AM). Il peut s'agir d'une simple modulation ON/OFF pour une commutation rapide, ou d'une modulation de niveau variable pour une modulation d'intensité. Le mode de modulation est déterminé par le type de pilote RF et peut être numérique (on/off) ou analogique (sinusoïdal, carré, linéaire, aléatoire…). En général, le pilote RF d'un AOM adopte une fréquence fixe. Le paramètre clé deModulateur AOMLe temps de montée/descente définit la vitesse ou la largeur de bande de modulation d'amplitude atteignable. Ce temps est proportionnel au diamètre du faisceau laser incident dans le modulateur. Par conséquent, pour obtenir un temps de montée rapide, le diamètre du faisceau laser incident doit être contrôlé. L'AOM peut être utilisé comme obturateur (fonctionnant par cycles à une fréquence définie) et comme atténuateur variable (contrôle dynamique de l'intensité de la lumière transmise). La modulation laser est obtenue en contrôlant la fréquence radio pour générer des ondes sonores dans le cristal acousto-optique.

3. Déflecteur acousto-optique (AODF)

Le déflecteur acouto-optique (AODF) permet de réaliser un balayage du faisceau excité en modifiant la fréquence d'excitation radio. La position de balayage peut être aléatoire, linéaire continue ou séquentielle. En fonction du cristal, de la longueur d'onde et de la taille du faisceau, un temps de réponse de 0,05 à 15 microsecondes et un contrôle précis de la position du nRad peuvent être obtenus.

4. Décaleur de fréquence acousto-optique (AOFS)

Après avoir traversé tous les dispositifs acousto-optiques, le faisceau de diffraction du laser produit un décalage de fréquence. Le décaleur de fréquence acousto-optique (AOFS) est un dispositif compact spécialement conçu pour réaliser ce décalage. Selon les différents angles d'incidence sélectionnés, l'AOFS décalera la fréquence vers le haut ou vers le bas, de la fréquence du signal radiofréquence appliqué. Deux dispositifs ou plus peuvent être cascadés pour obtenir des combinaisons de fréquences somme ou différence. Les produits AOFS adoptent des angles d'absorption acoustique spécialement conçus, ce qui minimise la réflexion sonore et améliore leur efficacité.

5. Filtre acousto-optique réglable (AOTF)

Le filtre acousto-optique accordable (AOTF) est un filtre passe-bande optique à semi-conducteurs, adressé électroniquement et accessible aléatoirement. Il permet de sélectionner rapidement et dynamiquement des longueurs d'onde spécifiques à partir de sources large bande ou multilignes. La diffraction se produit lorsque des conditions d'adaptation spécifiques sont réunies entre des faisceaux acoustiques. Il est ainsi possible de contrôler électroniquement les paramètres du filtre (tels que la longueur d'onde, le taux de modulation et même la bande passante), offrant ainsi un accès rapide (généralement de quelques microsecondes), dynamique et aléatoire au filtrage optique.