음향광학 변조기(AOM 변조기)의 응용 분야

음향광학 변조기(AOM 변조기)의 응용 분야

음향광학 변조기의 원리:

An 음향광학 변조기음향광학 변조기(AOM 변조기)는 일반적으로 음향광학 결정, 변환기, 흡수 소자 및 구동기로 구성됩니다. 구동기에서 출력된 변조 신호는 전기 신호 형태로 변환기에 작용하고, 다시 전기 신호 형태로 변화하는 초음파로 변환됩니다. 초음파가 음향광학 매질을 통과할 때, 매질의 국부적인 압축 및 신장이 발생하여 탄성 변형이 생깁니다. 이 변형은 시간과 공간에 따라 주기적으로 변화하며, 매질에 위상 격자와 유사한 교번 밀도 현상을 나타냅니다. 빛이 초음파에 의해 교란된 이 매질을 통과할 때 회절 현상이 발생합니다. 이러한 현상을 음향광학 효과라고 합니다. 소리와 빛의 영향으로 광 캐리어는 변조되어 정보를 "전달하는" 변조파가 됩니다.

음향광학 변조기의 주요 응용 분야:

소리와 빛을 전달하는 Q 스위치(AOQS)

능동 광학 Q 스위칭 스위치(AOQS)는 레이저 공동 내에서 작동하며 능동적으로 조정됩니다.

공진기 내의 Q 값은 짧은 펄스와 높은 피크 출력을 갖는 펄스 레이저를 생성하는 데 사용됩니다. AOQS는 일반적으로 0차 빔의 손실을 변조하는 데 사용됩니다. AOQS의 무선 주파수 구동기가 켜지면 회절로 인해 0차 광이 공진기 내의 레이저 발진을 방해하여 공진기 손실을 증가시키고 레이저 출력을 차단합니다. 무선 주파수 구동기를 잠시 끄면 레이저 공진기에 축적된 광 에너지가 펄스 형태로 방출되어 펄스 레이저가 생성됩니다. 이 과정은 100kHz 이상의 속도로 반복될 수 있습니다. AOQS가 브래그 상태에서 작동할 때는 단일 회절 빔만 존재합니다.

라만-니스 상태에서 작업할 때는 여러 개의 회절 빔이 발생합니다.

2. 음향광학 변조기/스위치(AOM 변조기)

음향광학 변조기(에이옴일반적으로 레이저 공진기 외부에서 입사 레이저의 강도를 변화시키는 데 사용되는 진폭 변조(AM) 장치입니다. 이는 빠른 스위칭을 위한 간단한 ON/OFF 변조 또는 강도 변조를 위한 가변 레벨 변조일 수 있습니다. 변조 모드는 RF 드라이버의 종류에 따라 결정되며 디지털(ON/OFF) 또는 아날로그(정현파, 구형파, 선형파, 랜덤파 등)일 수 있습니다. 일반적으로 AOM의 RF 구동은 고정 주파수를 사용합니다. 핵심 파라미터는AOM 변조기상승/하강 시간은 변조의 달성 가능한 "속도" 또는 진폭 변조 대역폭을 정의합니다. 상승/하강 시간은 변조기 내 빔 직경에 비례합니다. 따라서 빠른 상승 시간을 얻으려면 입사 레이저 빔의 직경을 제어해야 합니다. AOM은 셔터(설정된 주파수로 켜지고 꺼짐)로도, 가변 감쇠기(투과광의 강도를 동적으로 제어)로도 사용할 수 있습니다. 레이저 변조는 무선 주파수를 제어하여 음향광학 결정에 음파를 발생시킴으로써 이루어집니다.

3. 음향광학편향기(AODF)

자동광학 편향기(AODF)는 무선 주파수 구동 주파수를 변경하여 여기 빔 스캐닝을 구현할 수 있습니다. 스캐닝 위치는 임의 위치, 연속 라인 스캐닝 및 순차적 점 편향이 가능합니다. 결정의 종류, 파장 및 빔 크기에 따라 0.05~15 마이크로초의 응답 시간과 나노라드(nRad) 수준의 정밀한 위치 제어가 가능합니다.

4. 음향광학 주파수 변환기(AOFS)

모든 음향광학 장치를 통과한 후, 레이저 빔의 회절 출력 빔은 주파수 변화를 일으킵니다. 음향광학 주파수 변환기(AOFS)는 주파수 변화를 구현하기 위해 특별히 설계된 소형 장치입니다. 선택된 입사각에 따라 AOFS는 인가된 무선 주파수 신호의 주파수만큼 주파수를 높이거나 낮춥니다. 또한 두 개 이상의 장치를 직렬로 연결하여 주파수의 합 또는 차 조합을 구현할 수 있습니다. AOFS 제품은 음향 반사를 최소화하고 AOFS의 효율을 향상시키기 위해 특수 설계된 음향 흡수각을 채택하고 있습니다.

5. 음향광학 조절 필터(AOTF)

음향광학 가변 필터(AOTF)는 전자적으로 제어되고 임의 접근이 가능한 고체형 광 대역 통과 필터입니다. 이 필터는 광대역 또는 다중선 광원에서 특정 파장을 빠르고 동적으로 선택하는 데 사용할 수 있습니다. 음향 빔 간에 특정 정합 조건이 충족될 때 회절이 발생합니다. 따라서 파장, 변조 깊이, 대역폭과 같은 필터 매개변수를 전자적으로 제어할 수 있으므로 광 필터링에 빠르고(일반적으로 마이크로초 단위), 동적이며, 임의적인 접근이 가능합니다.