Campos de aplicação dos moduladores acusto-ópticos (Modulador AOM)

Campos de aplicação dos moduladores acusto-ópticos (Modulador AOM)

Princípio do modulador acusto-óptico:

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

As principais aplicações dos moduladores acusto-ópticos:

Interruptor Q de som e luz (AOQS)

O interruptor acusto-óptico de comutação Q (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 (Analytical Optical Quality System) é geralmente usado para modular a perda do feixe de ordem zero. Quando o circuito de radiofrequência do AOQS é ligado, a luz de ordem zero, devido à difração, impede a oscilação do laser na cavidade, aumentando a perda na cavidade e bloqueando a saída do laser. Quando o circuito 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 difratado.

Ao trabalhar no estado Raman-Niss, existem múltiplos feixes de difração.

2. Modulador/Interruptor Acusto-óptico (Modulador AOM)

Moduladores acusto-ópticos (AOMOs moduladores acusto-ópticos (AOMs) são geralmente usados ​​fora da cavidade do laser para alterar a intensidade do laser incidente (modulação de amplitude - AM). Isso pode ser uma simples modulação ON/OFF para comutação rápida ou uma 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, aleatória...). De modo geral, o driver de RF do AOM adota uma frequência fixa. O parâmetro chave da modulação é a frequência de operação do AOM.Modulador AOMO tempo de subida/descida define a "velocidade" ou largura de banda de modulação de amplitude alcançável. Esse tempo 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-se a radiofrequência para gerar ondas sonoras no cristal acusto-óptico.

3. Defletor acusto-óptico (AODF)

O defletor acusto-óptico (AODF) permite a varredura do feixe excitado através da alteração da frequência de acionamento por radiofrequência. A posição de varredura pode ser aleatória, contínua ou por deflexão pontual sequencial. Dependendo do cristal, do comprimento de onda e do tamanho do feixe, é possível obter um tempo de resposta de 0,05 a 15 microssegundos e um controle preciso da posição na ordem de nRad.

4. Deslocador de frequência acusto-óptico (AOFS)

Após passar por todos os dispositivos acusto-ópticos, o feixe de saída difratado do laser produzirá uma mudança de frequência. O deslocador de frequência acusto-óptico (AOFS) é um dispositivo compacto projetado especificamente para realizar essa 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 conectados em cascata para obter combinações de frequências de soma ou diferença. Os produtos AOFS adotam ângulos de absorção acústica especialmente projetados, que minimizam a reflexão sonora e aumentam a eficiência do AOFS.

5. Filtro Acusto-óptico Ajustável (AOTF)

O filtro sintonizável acusto-óptico (AOTF) é um filtro óptico de banda passante de estado sólido, endereçado eletronicamente e com acesso aleatório. Ele pode ser usado para selecionar de forma rápida e dinâmica comprimentos de onda específicos de fontes de banda larga ou multilinhas. A difração ocorre quando condições específicas de correspondência são atendidas entre os 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 assim acesso rápido (geralmente em microssegundos), dinâmico e aleatório à filtragem óptica.