Os campos de aplicação dos moduladores acústico-ópticos (Modulador AOM)

Os campos de aplicação dos moduladores acústico-ópticos (Modulador AOM)

Princípio do modulador acústico-óptico:

An modulador acústico-óptico(Modulador AOM) é tipicamente composto por cristais acústico-ópticos, transdutores, dispositivos de absorção e drivers. O sinal modulado de saída do driver atua no transdutor na forma de um sinal elétrico e é então convertido em uma onda ultrassônica que varia na forma de um sinal elétrico. Quando a onda ultrassônica passa pelo meio acústico-óptico, ela causa compressão e alongamento locais do meio, gerando deformação elástica. Essa deformação muda periodicamente com o tempo e o espaço, fazendo com que o meio exiba um fenômeno de densidade alternada, semelhante a uma grade de fase. Quando a luz passa por esse meio perturbada por ondas ultrassônicas, ocorre um fenômeno de difração. Esse fenômeno é chamado de efeito acústico-óptico. Sob o efeito do som e da luz, a portadora óptica é modulada e se torna uma onda modulada que "carrega" informações.

As principais aplicações dos moduladores acústico-ópticos:

Interruptor Q de som e luz (AOQS)

O interruptor Q-switching acoutoóptico (AOQS) opera dentro da cavidade do laser e é ajustado ativamente

O valor Q na cavidade é usado para gerar lasers pulsados ​​com pulsos curtos e alta potência de pico. O AOQS é geralmente usado para modular a perda do feixe de ordem 0. Quando o driver de radiofrequência do AOQS é ligado, a luz de ordem 0, devido à difração, impede que o laser na cavidade oscile, aumentando a perda na cavidade e bloqueando a saída do laser. Quando o driver de radiofrequência é brevemente desligado, a potência óptica acumulada na cavidade do laser é emitida na forma de pulsos, gerando assim um laser pulsado. Este processo pode ser repetido a uma taxa superior a 100 kHz. Quando o AOQS opera no estado de Bragg, há apenas um único feixe de difração.

Existem múltiplos feixes de difração quando se trabalha no estado Raman – Niss.

2. Modulador/Chave Acústico-Óptico (Modulador AOM)

Moduladores acústico-ópticos (AOM) são geralmente usados ​​fora da cavidade do laser para alterar a intensidade do laser incidente (modulação de amplitude AM). Isso pode ser uma modulação simples ON/OFF para comutação rápida ou modulação de nível variável para obter modulação de intensidade. O modo de modulação é determinado pelo tipo de driver de RF e pode ser digital (ligado/desligado) ou analógico (senoidal, onda quadrada, linear, aleatório...). De modo geral, o driver de RF do AOM adota uma frequência fixa. O parâmetro-chave deModulador AOMé o tempo de subida/descida, que define a "velocidade" ou largura de banda de modulação de amplitude atingível. O tempo de subida/descida é proporcional ao diâmetro do feixe dentro do modulador. Portanto, para obter um tempo de subida rápido, o diâmetro do feixe de laser incidente deve ser controlado. O AOM pode ser usado como um obturador (ligando e desligando em uma frequência definida) e também como um atenuador variável (controlando dinamicamente a intensidade da luz transmitida). A modulação a laser é obtida controlando a radiofrequência para gerar ondas sonoras no cristal acústico-óptico.

3. Defletor acústico-óptico (AODF)

O defletor acouto-óptico (AODF) pode realizar a varredura do feixe excitado alterando a frequência de acionamento da radiofrequência. A posição de varredura pode ser aleatória, varredura de linha contínua e deflexão de ponto sequencial. Com base no cristal, comprimento de onda e tamanho do feixe, é possível obter um tempo de resposta de 0,05 a 15 microssegundos e um controle preciso da posição de nRad.

4. Deslocador de frequência acústico-óptico (AOFS)

Após passar por todos os dispositivos acústico-ópticos, o feixe de saída de difração do feixe laser produzirá uma mudança de frequência. O deslocador de frequência acústico-óptico (AOFS) é um dispositivo compacto projetado especificamente para realizar a mudança de frequência. Dependendo dos diferentes ângulos de incidência selecionados, o AOFS deslocará a frequência para cima ou para baixo de acordo com a frequência do sinal de radiofrequência aplicado, e dois ou mais dispositivos podem ser combinados para obter combinações de frequências de soma ou diferença. Os produtos AOFS adotam ângulos de absorção acústica especialmente projetados, que podem minimizar a reflexão sonora e aumentar a eficiência do AOFS.

5. Filtro Acústico-Óptico Ajustável (AOTF)

O filtro acústico-óptico sintonizável (AOTF) é um filtro óptico de banda passante de estado sólido, endereçado eletronicamente e acessado aleatoriamente. Ele pode ser usado para selecionar de forma rápida e dinâmica comprimentos de onda específicos de fontes de banda larga ou multilinha. A difração ocorre quando condições específicas de correspondência são atendidas entre feixes acústicos. Portanto, torna-se possível controlar eletronicamente os parâmetros do filtro (como comprimento de onda, profundidade de modulação e até mesmo largura de banda), proporcionando acesso rápido (geralmente em microssegundos), dinâmico e aleatório à filtragem óptica.