Классификация и схема модуляции лазерного модулятора
Лазерный модуляторявляется своего рода управляющим лазерным компонентом, он не является ни таким простым, как кристаллы, линзы и другие компоненты, ни таким высокоинтегрированным, как лазеры,лазерное оборудование, представляет собой высокую степень интеграции, типы и функции устройств данного класса. Из комплексного выражения световой волны видно, что факторами, влияющими на световую волну, являются интенсивность A(r), фаза Φ(r), частота ω и четыре аспекта направления распространения. Управляя этими факторами, можно изменять состояние световой волны. Соответствующий лазерный модулятор являетсямодулятор интенсивности, фазовый модулятор, преобразователь частоты и дефлектор.
1. Модулятор интенсивности: используется для модуляции интенсивности или амплитуды лазера, наиболее представительными из которых являются оптические аттенюаторы, оптические затворы, а также интегрированные устройства и оборудование, такие как делители времени, стабилизаторы мощности, шумоподавители.
2. Фазовый модулятор: используется для управления фазой пучка; увеличение фазы называется задержкой, уменьшение фазы – опережением. Существует множество типов фазовых модуляторов, и их принципы работы сильно различаются. Например, фотоупругие модуляторы, высокоскоростные электрооптические фазовые модуляторы LN, жидкокристаллические фазовые модули с переменной задержкой и т. д. – все они основаны на разных принципах работы.
3. Преобразователь частоты: используется для изменения частоты световых волн, широко применяется в лазерных системах высокого класса или картографическом оборудовании, типичным представителем является акустооптический преобразователь частоты.
4. Дефлектор: используется для изменения направления распространения луча, к ним относится традиционная гальванометрическая система, а также более быстрый меморандумный гальванометр, электрооптический дефлектор и акустооптический дефлектор.
Мы имеем общее представление о лазерном модуляторе, то есть о компонентах, которые могут динамически управлять и изменять некоторые физические свойства лазера. Однако, чтобы полностью представить конкретные продукты, относящиеся к этой категории, одной статьи явно недостаточно. Поэтому, прежде всего, сосредоточимся на модуляторе интенсивности. Модулятор интенсивности, как вид модулятора, широко используется во всех видах оптических систем. Его разнообразие и различные характеристики можно описать как сложные. Сегодня мы представляем вам четыре распространённые схемы модулятора интенсивности: механическую, электрооптическую, акустооптическую и жидкокристаллическую.
1. Механическая схема: механический модулятор силы является самым ранним и наиболее широко используемым модулятором силы. Принцип его работы заключается в изменении соотношения s- и p-излучения в поляризованном свете путём вращения полуволновой пластины и деления света поляризатором. От первоначальной ручной настройки до современных высокоавтоматизированных и высокоточных устройств, типы продукции и разработки приложений достигли высокого уровня развития.
2. Электрооптическая схема: электрооптический модулятор интенсивности может изменять интенсивность или амплитуду поляризованного света. Принцип действия основан на эффекте Поккельса, характерном для электрооптических кристаллов. Состояние поляризации поляризованного пучка изменяется после приложения электрического поля к электрооптическому кристаллу, после чего поляризация селективно разделяется поляризатором. Интенсивность излучаемого света можно регулировать, изменяя напряженность электрического поля, достигая фронта нарастания/спада величиной ns.
3. Акустооптическая схема: акустооптический модулятор может также использоваться в качестве модулятора интенсивности. Изменяя эффективность дифракции, можно управлять мощностью нулевого и единичного света для достижения цели регулирования интенсивности света. Акустооптический затвор (оптический аттенюатор) обладает высокой скоростью модуляции и высоким порогом повреждения.
4. Решение на основе жидких кристаллов: жидкокристаллическое устройство часто используется в качестве пластины с переменной волной или настраиваемого фильтра. При подаче напряжения возбуждения на оба конца жидкокристаллического блока для добавления прецизионного поляризационного элемента его можно превратить в жидкокристаллический затвор или переменный аттенюатор. Продукт имеет большую апертуру для пропускания света и высокие характеристики надежности.
Время публикации: 18 февраля 2025 г.