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有关于声光调制器的原理及应用

时间:2020-11-25 来源:新特光电 访问量:1259

光调制器通常用来操控光束的性质,例如激光光束。调制器根据所调制光束的性质被称为强度调制器,相位调制器,偏振调制器,空间光调制器等。不同类型的调制器可以应用到不同的应用领域,例如光纤通信领域,显示设备中,调Q或者锁模激光器,以及光学测量中。

利用声光效应实现光调制的器件称为声光调制器,声光调制器缩写:AOM,是利用电子驱动信号可以用来控制激光光束的功率,频率或者其空间方向的器件。它利用声光效应,即通过声波机械振荡压力改变折射率,从而改变通过器件光的相位,达到调制目的。通常的声光器件包括四部分:驱动电源、换能器、声光介质和吸收介质(或反射介质)。驱动电源产生调制高频信号加到换能器上,因压电晶体或压电半导体的反压电效应而产生机械振动,从而在声光介质中产生超声波。声光介质是声光作用的场所,通常为玻璃、熔石英。钼酸铅、氧化锑等。常见的声光调制器有喇曼-奈斯型调制器(反射式调制器),前者是利用调制信号发生变化,导致衍射光强发生变化,因而通过光束的零级衍射光强发生变化,从而输出调制光;后者是通过输出光频率随调制信号的频率变化来对输出光起到调制作用。

声光调制器具有很多应用:

它可以用做固态激光器中的Q开关。AOM也称为Q开关,在脉冲产生之前用来关闭激光谐振腔。大多数情况下,只有零阶光束满足激光条件,并且当不需要激光时可以将AOM打开。这时需要衍射损耗(每次往返谐振腔产生的损耗)大于激光器增益。对于高增益激光器(例如,光纤激光器),通常是一阶衍射光束满足激光条件,因此当AOM关闭后,会产生非常大的谐振腔损耗。但是,激光态的损耗也相当高。

AOM也可以用做固态激光器的倾斜腔,产生纳秒或超短脉冲。后者情况下,AOM的速度只有当谐振腔比较长时才满足要求,或者需要采用电光调制器

采用AOM调整谐振腔中往返光的谐振波损耗可以实现主动锁模。

在激光打印机和其它装置中,AOM可以用来调制激光光束的功率。调制可以为连续的或者数字的(开/关)。

AOM会使激光光束频率产生偏移,例如用在各种测量器件中,或者用在利用通过频移光学反馈实现锁模的激光器中。

有些情况下需要利用衍射角与声学频率有关的效应。尤其是可以扫描出射光束的方向(至少扫描小范围的)来改变调制频率。

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