Акустооптический модуляторПрименение в камерах с холодным распылением.
Являясь основным компонентом полностью волоконно-оптической лазерной линии связи в камере для обработки холодных атомов,акустооптический модулятор на основе оптического волокнаЭто позволит получить мощный частотно-стабилизированный лазер для камеры холодных атомов. Атомы будут поглощать фотоны с резонансной частотой v1. Поскольку импульс фотонов и атомов противоположен, скорость атомов уменьшится после поглощения фотонов, что позволит достичь цели охлаждения атомов. Охлажденные лазером атомы, благодаря таким преимуществам, как длительное время зондирования, устранение доплеровского сдвига частоты и сдвига частоты, вызванного столкновениями, а также слабая связь детектирующего светового поля, значительно повышают точность измерения атомных спектров и могут широко применяться в холодных атомных часах, холодных атомных интерферометрах и холодной атомной навигации, а также в других областях.
Внутреннее устройство волоконно-оптического акустооптического модулятора (АОМ) состоит в основном из акустооптического кристалла и волоконно-оптического коллиматора и т. д. Модулированный сигнал воздействует на пьезоэлектрический преобразователь в виде электрического сигнала (амплитудная модуляция, фазовая модуляция или частотная модуляция). Изменяя входные характеристики, такие как частота и амплитуда входного модулированного сигнала, достигается частотная и амплитудная модуляция входного лазерного излучения. Пьезоэлектрический преобразователь преобразует электрические сигналы в ультразвуковые сигналы, которые изменяются по одному и тому же шаблону благодаря пьезоэлектрическому эффекту, и распространяет их в акустооптической среде. После периодического изменения показателя преломления акустооптической среды формируется дифракционная решетка показателя преломления. Когда лазерный луч проходит через волоконный коллиматор и попадает в акустооптическую среду, происходит дифракция. Частота дифрагированного света накладывается на исходную частоту входного лазерного излучения, образуя ультразвуковую частоту. Отрегулируйте положение коллиматора оптического волокна, чтобы обеспечить оптимальную работу акустооптического модулятора на основе оптического волокна. При этом угол падения светового луча должен удовлетворять условию дифракции Брэгга, а режим дифракции должен соответствовать дифракции Брэгга. В это время почти вся энергия падающего света передается в дифракционный свет первого порядка.
Первый акустооптический модулятор (АОМ) используется на входе оптического усилителя системы, модулируя непрерывный входящий свет с входа оптическими импульсами. Модулированные оптические импульсы затем поступают в модуль оптического усиления системы для усиления энергии. ВторойАОМ акутооптический модуляторИспользуется на задней части оптического усилителя, и его функция заключается в изоляции базового шума сигнала оптического импульса, усиливаемого системой. Передний и задний края световых импульсов, выдаваемых первым акустооптическим модулятором на основе акустооптического модулятора (АОМ), распределены симметрично. После поступления в оптический усилитель, из-за того, что коэффициент усиления усилителя на переднем крае импульса выше, чем на заднем, усиленные световые импульсы будут демонстрировать явление искажения формы волны, при котором энергия концентрируется на переднем крае, как показано на рисунке 3. Для обеспечения получения системой оптических импульсов с симметричным распределением на переднем и заднем краях первый акустооптический модулятор на основе АОМ должен использовать аналоговую модуляцию. Блок управления системой регулирует передний край первого акустооптического модулятора на основе АОМ для увеличения переднего края оптического импульса акустооптического модулятора и компенсации неравномерности усиления оптического усилителя на переднем и заднем краях импульса.
Оптический усилитель системы не только усиливает полезные сигналы оптических импульсов, но и усиливает базовый шум последовательности импульсов. Для достижения высокого отношения сигнал/шум в системе необходимо высокое коэффициент подавления, характерное для оптического волокна.АОМ-модуляторИспользуется для подавления басового шума на задней стороне усилителя, обеспечивая максимально эффективное прохождение импульсов системного сигнала и предотвращая попадание басового шума в акустооптический затвор временной области (импульсный затвор временной области). Применяется метод цифровой модуляции, а сигнал уровня TTL используется для управления включением и выключением акустооптического модуля, чтобы гарантировать, что передний фронт импульса временной области акустооптического модуля соответствует расчетному времени нарастания изделия (т.е. минимальному времени нарастания, которое может получить изделие), а ширина импульса зависит от ширины импульса сигнала уровня TTL системы.
Дата публикации: 01.07.2025