Классификация и схема модуляции лазерного модулятора
Лазерный модуляторЭто один из видов управляющих лазерных компонентов, он не так прост, как кристаллы, линзы и другие компоненты, и не так высокоинтегрирован, как лазеры.лазерное оборудованиеЭто устройство отличается высокой степенью интеграции, разнообразием типов и функций, характерных для данного класса устройств. Из комплексного описания световой волны видно, что факторами, влияющими на неё, являются интенсивность A(r), фаза Φ(r), частота ω и четыре аспекта направления распространения. Управление этими факторами позволяет изменять состояние световой волны, а соответствующий лазерный модулятор является...модулятор интенсивностифазовый модулятор, сдвигатель частоты и дефлектор.
1. Модулятор интенсивности: используется для модуляции интенсивности или амплитуды лазера, наиболее распространенными из которых являются оптические аттенюаторы и оптические затворы, а также интегрированные устройства и оборудование, такие как делители времени, стабилизаторы мощности, шумоподавители.
2. Фазовый модуляторФазовый модулятор используется для управления фазой пучка; увеличение фазы называется запаздыванием, уменьшение фазы — опережением. Существует множество типов фазовых модуляторов, и принципы их работы сильно различаются, например, фотоупругие модуляторы, высокоскоростные электрооптические фазовые модуляторы на основе ниобата лития, жидкокристаллические пластины с переменной фазовой задержкой и т. д. — все они основаны на разных принципах работы.
3. Частотный сдвигатель: используется для изменения частоты световых волн, широко применяется в высокотехнологичных лазерных системах или картографическом оборудовании, типичным представителем является акустооптический частотный сдвигатель.
4. Дефлектор: используется для изменения направления распространения луча; к таким дефлекторам относится традиционная гальванометрическая система, а также более быстрые MEMS-гальванометры, электрооптические дефлекторы и акустооптические дефлекторы.
У нас есть общее представление о лазерном модуляторе, то есть о компонентах, которые могут динамически управлять и изменять некоторые физические свойства лазера, но для полного описания конкретных продуктов лазерных модуляторов одной статьи будет недостаточно. Поэтому, прежде всего, сосредоточимся на модуляторах интенсивности. Модуляторы интенсивности, как вид модуляторов, широко используются во всевозможных оптических системах, их разнообразие и различные характеристики можно описать как сложные. Сегодня мы рассмотрим четыре распространенных схемы модуляции интенсивности: механическую, электрооптическую, акустооптическую и жидкокристаллическую.
1. Механическая схема: механический модулятор силы света является самым ранним и наиболее широко используемым модулятором силы света. Принцип его работы заключается в изменении соотношения s- и p-излучения в поляризованном свете путем вращения полуволновой пластины и разделении света поляризатором. От первоначальной ручной настройки до современных высокоавтоматизированных и высокоточных устройств, развитие типов продукции и областей применения достигло высокой степени зрелости.
2. Электрооптическая схема: электрооптический модулятор интенсивности может изменять интенсивность или амплитуду поляризованного света. Принцип работы основан на эффекте Поккельса электрооптических кристаллов. Состояние поляризации поляризованного пучка изменяется после приложения электрического поля к электрооптическому кристаллу, после чего поляризация избирательно разделяется поляризатором. Интенсивность излучаемого света можно контролировать изменением интенсивности электрического поля, и достигается нарастание/спад сигнала с амплитудой в наносекунды.
3. Акустооптическая схема: акустооптический модулятор также может использоваться в качестве модулятора интенсивности. Изменяя эффективность дифракции, можно контролировать мощность нулевого и первого источников света для достижения цели регулирования интенсивности света. Акустооптический затвор (оптический аттенюатор) обладает такими характеристиками, как высокая скорость модуляции и высокий порог повреждения.
4. Решение на основе жидких кристаллов: жидкокристаллические устройства часто используются в качестве пластин с изменяемой длиной волны или перестраиваемого фильтра. Путем подачи управляющего напряжения на оба конца жидкокристаллического блока добавляется прецизионный поляризационный элемент, что позволяет создать жидкокристаллический затвор или регулируемый аттенюатор. Изделие обладает большой апертурой для пропускания света и высокой надежностью.
Дата публикации: 18 февраля 2025 г.