Principe de fonctionnement d'un modulateur acousto-optique

1. Principe de fonctionnement demodulateur acousto-optique
Le cœur d'un modulateur acousto-optique (Modulateur AOML'effet acousto-optique (AOM) repose sur la structure de base d'un modulateur acousto-optique (AOM) comprenant des cristaux acousto-optiques, des transducteurs, des dispositifs d'absorption et des amplificateurs. Le signal électrique généré par l'amplificateur est converti en ondes ultrasonores par le transducteur. Lors de la propagation de ces ondes dans le milieu acousto-optique, la densité du milieu est modifiée périodiquement, formant une structure similaire à un réseau de phase. La diffraction de la lumière traversant ce milieu permet la modulation de l'onde porteuse optique. Il existe principalement deux modes de diffraction : la diffraction de Raman-Ness et la diffraction de Bragg. Le modulateur AOM le plus couramment utilisé fonctionne généralement en mode de diffraction de Bragg. Dans ce mode, la lumière incidente arrive sous un angle de Bragg spécifique et la lumière de sortie contient la lumière non déviée d'ordre zéro et la lumière diffractée d'ordre un, déviée d'un angle donné.
2. Principaux paramètres techniques du modulateur acousto-optique
2.1 Efficacité de diffraction et perte de modulation : mesure la capacité d'un dispositif à convertir la lumière incidente en lumière diffractée de premier ordre et la perte optique qui l'accompagne.
2.2 Angle de Bragg : L'angle d'incidence spécifique qui permet d'obtenir la meilleure efficacité de diffraction, qui est lié à la longueur d'onde du laser, à la fréquence radio et à la vitesse du son à l'intérieur du cristal.
2.3 Puissance RF optimale : c’est-à-dire la puissance de saturation, soit la puissance RF nécessaire pour obtenir une efficacité de diffraction maximale. La formule de calcul précise est donnée dans l’article.
2.4 Adaptation de l'angle de divergence : Pour garantir des performances optimales, l'angle de divergence du laser incident doit correspondre aux caractéristiques du milieu acousto-optique.
2.5 Vitesse de modulation : généralement représentée par le temps de montée de la lumière, dépendant du temps de transmission des ondes sonores à travers le faisceau, et liée au diamètre du faisceau et à la vitesse du son.
3. Principales applications des modulateurs acousto-optiques
Les cinq principales applications detechnologie acousto-optiquesont:
3.1 Commutateur Q acousto-optique : placé à l'intérieur de la cavité laser, il génère un laser pulsé à puissance de crête élevée en modulant rapidement les pertes de la cavité.
3.2 Modulateur/commutateur acousto-optique : utilisé pour la modulation d'intensité ou le contrôle marche/arrêt rapide du laser en dehors de la cavité laser, et peut être utilisé comme obturateur ou atténuateur variable.
3.3 Déflecteur acoustique-optique : En modifiant la fréquence radio pour dévier le faisceau laser, un balayage rapide du faisceau est obtenu, adapté à un accès aléatoire ou à un balayage continu.
3.4 Décaleur de fréquence acousto-optique : spécialement conçu pour déplacer la fréquence du laser vers le haut ou vers le bas, et peut être mis en cascade pour obtenir des combinaisons de décalage de fréquence plus complexes.
Filtre acousto-optique réglable 3.5 : Filtre optique électronique réglable à semi-conducteurs permettant de sélectionner rapidement et dynamiquement des longueurs d’onde spécifiques sur un large spectre.source lumineuse.