Campos de aplicación de los moduladores acústico-ópticos (modulador AOM)

Campos de aplicación de los moduladores acústico-ópticos (modulador AOM)

Principio del modulador acústico-óptico:

An modulador acústico-ópticoEl modulador AOM se compone típicamente de cristales acústico-ópticos, transductores, dispositivos de absorción y controladores. La señal modulada emitida por el controlador actúa sobre el transductor en forma de señal eléctrica y se convierte en una onda ultrasónica que varía en forma de señal eléctrica. Al atravesar el medio acústico-óptico, la onda ultrasónica provoca compresión y elongación local, generando una deformación elástica. Esta deformación varía periódicamente con el tiempo y el espacio, provocando que el medio presente un fenómeno de densidad alterna, similar a una rejilla de fase. Cuando la luz atraviesa este medio perturbado por ondas ultrasónicas, se produce un fenómeno de difracción, denominado efecto acústico-óptico. Bajo la influencia del sonido y la luz, la portadora óptica se modula y se convierte en una onda modulada que transporta información.

Las principales aplicaciones de los moduladores acústico-ópticos:

Interruptor Q de sonido y luz (AOQS)

El interruptor de conmutación Q acústico-óptico (AOQS) funciona dentro de la cavidad del láser y se ajusta activamente

El valor Q en la cavidad se utiliza para generar láseres pulsados ​​con pulsos cortos y alta potencia de pico. El AOQS se utiliza generalmente para modular la pérdida del haz de orden 0. Cuando el controlador de radiofrecuencia del AOQS está activado, la luz de orden 0, debido a la difracción, impide que el láser en la cavidad oscile, lo que aumenta la pérdida en la cavidad y bloquea la salida del láser. Cuando el controlador de radiofrecuencia se apaga brevemente, la potencia óptica acumulada en la cavidad láser se emite en forma de pulsos, generando así el láser pulsado. Este proceso puede repetirse a una velocidad superior a 100 kHz. Cuando el AOQS opera en el estado Bragg, solo hay un haz de difracción.

Hay múltiples haces de difracción cuando se trabaja en el estado Raman – Niss.

2. Modulador/Conmutador acústico-óptico (modulador AOM)

Moduladores acústico-ópticos (AOM) se utilizan generalmente fuera de la cavidad láser para modificar la intensidad del láser incidente (modulación de amplitud AM). Puede ser una simple modulación ON/OFF para una conmutación rápida o una modulación de nivel variable para lograr la modulación de intensidad. El modo de modulación depende del tipo de controlador de RF y puede ser digital (on/off) o analógico (onda sinusoidal, cuadrada, lineal, aleatoria, etc.). En general, el controlador de RF del AOM adopta una frecuencia fija. El parámetro clave deModulador AOMEs el tiempo de ascenso/descenso, que define la velocidad alcanzable o el ancho de banda de modulación de amplitud. Este tiempo es proporcional al diámetro del haz dentro del modulador. Por lo tanto, para obtener un tiempo de ascenso rápido, es necesario controlar el diámetro del haz láser incidente. El AOM puede utilizarse como obturador (activado y desactivado cíclicamente a una frecuencia fija) y también como atenuador variable (controlando dinámicamente la intensidad de la luz transmitida). La modulación láser se logra controlando la radiofrecuencia para generar ondas sonoras en el cristal acústico-óptico.

3. Deflector acústico-óptico (AODF)

El deflector acustoóptico (AODF) permite el escaneo del haz excitado modificando la frecuencia de excitación por radiofrecuencia. La posición de escaneo puede ser aleatoria, lineal continua o secuencial. En función del cristal, la longitud de onda y el tamaño del haz, se logra un tiempo de respuesta de 0,05 a 15 microsegundos y un control preciso de la posición en nRad.

4. Desplazador de frecuencia acústico-óptico (AOFS)

Tras pasar por todos los dispositivos acústico-ópticos, el haz de salida de difracción del láser produce un desplazamiento de frecuencia. El desplazador de frecuencia acústico-óptico (AOFS) es un dispositivo compacto diseñado específicamente para lograr dicho desplazamiento. Según los diferentes ángulos de incidencia seleccionados, el AOFS desplazará la frecuencia hacia arriba o hacia abajo según la frecuencia de la señal de radiofrecuencia aplicada. Se pueden conectar en cascada dos o más dispositivos para lograr combinaciones de frecuencias de suma o diferencia. Los productos AOFS incorporan ángulos de absorción acústica especialmente diseñados para minimizar la reflexión del sonido y mejorar su eficiencia.

5. Filtro acústico-óptico ajustable (AOTF)

El filtro acústico-óptico sintonizable (AOTF) es un filtro óptico de paso de banda de estado sólido, direccionado electrónicamente y de acceso aleatorio. Permite seleccionar de forma rápida y dinámica longitudes de onda específicas de fuentes de banda ancha o multilínea. La difracción se produce cuando se cumplen condiciones específicas de coincidencia entre haces acústicos. Por lo tanto, es posible controlar electrónicamente los parámetros del filtro (como la longitud de onda, la profundidad de modulación e incluso el ancho de banda), proporcionando así un acceso rápido (generalmente en microsegundos), dinámico y aleatorio al filtrado óptico.