Hur man använder en akustooptisk modulator (AOM-modulator) som en optisk omkopplare
1. Bakgrund och teknisk utveckling
1.1 Laserns ursprung: År 1960 uppfann Theodore Meiman den första praktiska rubinlasern, vilket markerade laserteknikens födelse.
1.2 Laserutveckling: Därefter framkom olika typer av lasrar, såsom gaslasrar (såsom helium-neonlasrar), halvledarlasrar och fasta tillståndslasrar (såsom YAG-lasrar), och deras tillämpningsområde utökades gradvis till militära, industriella och medicinska områden.
1.3 Introduktion till kärnkrav: Lasern behöver stabil uteffekt, och i många tillämpningar kan lasern inte kontinuerligt bestråla målet. För att undvika upprepade omkopplingar av själva lasern introduceras en extern optisk omkopplare för att exakt styra lasern på/av.
2. Funktionsprincip för akustooptisk modulator (AOM-modulator)
AOM är en optisk anordning som använder den akustooptiska effekten, där ljudvågor utbreder sig genom ett medium för att bilda periodiska brytningsindexförändringar, och därigenom modulerar egenskaperna hos ljusvågor som passerar genom mediet, såsom intensitet, frekvens och riktning. För närvarande ligger fokus på två diffraktionslägen:
1.1 Braggdiffraktion: Det vanligaste är att ljus- och ljudvågor bildar en specifik vinkel, och diffraktionsenergin är huvudsakligen koncentrerad i första ordningens ljus, liknande ett stereogitter. Detta läge används huvudsakligen för optiska switchapplikationer.
1.2 Ramandiffraktion: Ljus- och ljudvågornas utbredningsriktning är vinkelrät, och det diffrakterade ljuset uppvisar en symmetrisk fördelning i flera nivåer, liknande ett plant gitter.
3. AOM-modulatorns arbetssätt som en optisk omkopplare
3.1 AOM laddar inte signalen (fungerar inte): Lasern passerar direkt igenom (0-nivåljus) och absorberas av reflektionsspegeln i den optiska vägen, utan effektiv utsignal.
3.2 AOM-laddningssignal (arbetssignal): diffraktion genereras, och första ordningens ljus avges i en viss vinkel och går in i den efterföljande optiska vägen för användning.
Genom att kontrollera om AOM-modulatorn laddar signaler kan snabb omkoppling och modulering av lasern uppnås, vilket uppfyller de applikationsscenarier som kräver kontroll av laserbestrålningstiden.
Förutom att användas som en optisk omkopplare kan AOM också använda sina två ljusnivåer för att generera interferens och bilda optiska taktsignaler, vilka kan användas inom mätning och andra områden. Den praktiska efterfrågan på stabil lasereffekt har gett upphov till optisk omkopplarteknik, och akustooptiska modulatorer (AOM-modulator) är baserade på principen och tillämpningen av optisk omkopplarfunktion med hjälp av akustooptiska effekter, särskilt Bragg-diffraktionsläget.
Publiceringstid: 19 maj 2026