Cómo utilizar un modulador acustoóptico como conmutador óptico

Cómo utilizar un modulador acustoóptico (modulador AOM) como conmutador óptico.
1. Antecedentes y contexto del desarrollo tecnológico
1.1 Origen del láser: En 1960, Theodore Meiman inventó el primer láser de rubí práctico, marcando el nacimiento de la tecnología láser.
1.2 Desarrollo del láser: Posteriormente, surgieron varios tipos de láseres, como los láseres de gas (como los láseres de helio-neón), los láseres semiconductores y los láseres de estado sólido (como los láseres YAG), ampliando gradualmente su ámbito de aplicación a los campos militar, industrial y médico.
1.3 Introducción al requisito principal: El láser necesita una potencia de salida estable y, en muchas aplicaciones, no puede irradiar el objetivo de forma continua. Para evitar el encendido y apagado repetido del láser, se introduce un interruptor óptico externo que permite controlar con precisión su funcionamiento.

2. Principio de funcionamiento del modulador acustoóptico (modulador AOM)
El AOM es un dispositivo óptico que utiliza el efecto acustoóptico, donde las ondas sonoras se propagan a través de un medio para formar cambios periódicos en el índice de refracción, modulando así las características de las ondas de luz que pasan a través del medio, como la intensidad, la frecuencia y la dirección. Actualmente, la atención se centra en dos modos de difracción:
1.1 Difracción de Bragg: En el caso más común, las ondas de luz y sonido forman un ángulo específico, y la energía de difracción se concentra principalmente en la luz de primer orden, de forma similar a una rejilla estéreo. Este modo se utiliza principalmente en aplicaciones de conmutación óptica.
1.2 Difracción Raman: La dirección de propagación de las ondas de luz y sonido es perpendicular, y la luz difractada exhibe una distribución simétrica de múltiples niveles, similar a una rejilla plana.
3. Modo de funcionamiento del modulador AOM como conmutador óptico
3.1 El AOM no carga señal (no funciona): El láser pasa directamente a través (luz de nivel 0) y es absorbido por el espejo de reflexión en la trayectoria óptica, sin salida efectiva.
3.2 Señal de carga AOM (funcionamiento): se genera difracción y la luz de primer orden se emite en un cierto ángulo y entra en la trayectoria óptica subsiguiente para su uso.
Al controlar si el modulador AOM carga señales, se puede lograr una conmutación y modulación rápidas del láser, lo que permite satisfacer los escenarios de aplicación que requieren controlar el tiempo de irradiación del láser.
Además de utilizarse como interruptor óptico, el AOM también puede utilizar sus dos niveles de luz para generar interferencias y formar señales de batido óptico, que pueden utilizarse en mediciones y otros campos. La demanda práctica de una salida de potencia láser estable ha dado lugar a la tecnología de interruptores ópticos, y los moduladores acustoópticos (moduladores AOM) se basan en el principio y la aplicación de la función de interruptor óptico utilizando efectos acustoópticos, especialmente el modo de difracción de Bragg.