Akusto-optisen modulaattorin kaksi toimintatilaa

Kaksi työskentelytilaaakustis-optinen modulaattori
Akusto-optinen modulaattori (AOM-modulaattori) on laite, joka voi moduloida lasersäteen intensiteettiä tai muuttaa sen kulmaa ilman makroskooppisia liikkuvia osia. Sen perusperiaate on yksinkertainen: virittää ääniaaltoja läpinäkyvässä väliaineessa, käyttää ääniaaltojen aiheuttamia tiheyden jaksollisia muutoksia diffraktiohilarakenteen muodostamiseen ja siten muuttaa sen läpi kulkevaa valoa.
1. Prahan alueelle saapumisen jälkeen AOM-modulaattorilla on kaksi peruskäyttöä:
1.1 Intensiteettimodulaatio: RF-taajuuden kiinnittäminen ja RF-tehon muuttaminen. Äänen intensiteetin muutos johtaa hilan syvyyden muutokseen, ja ensimmäisen kertaluvun diffraktoitunut valo muuttuu vastaavasti. Yksinkertaisin intensiteettimodulaatio on kytkin: kun RF kytketään päälle, ensimmäisen tason valopiste ilmestyy; kun RF kytketään pois päältä, ensimmäisen tason valopiste katoaa.
1.2 Säteen poikkeutus/skannaus: RF-taajuuden muuttaminen. Taajuuden muutos aiheuttaa ääniaallon aallonpituuden muutoksen ja hila-vakion muuttumisen vastaavasti, mikä johtaa diffraktiokulman muutokseen. Lasersäde poikkeutuu hyvin pienellä kulma-alueella. Tässä tilassa työskentelyyn tarvitaan tyypillisesti optinen deflektori (AOD).
Akusto-optisen modulaattorin ydin voidaan ymmärtää ohjelmoitavana diffraktiohilana, joka käyttää radiotaajuussignaaleja ultraääniaaltojen ohjaamiseen, ultraääniaaltoja hilaparametrien ohjaamiseen ja sitten hiloja laserin suunnan ja voimakkuuden ohjaamiseen. Siinä ei ole makroskooppisia liikkuvia osia, ja se voi suorittaa valon kytkennän, himmennyksen ja pienten kulmien skannauksen erittäin suurilla nopeuksilla. Vaikka kustannukset ovat korkeat ja taipuma-alue on rajallinen, ei tällä hetkellä ole parempaa vaihtoehtoista ratkaisua erittäin nopean valonohjauksen tiellä.
AOM-modulaattorin etuja ovat nopea nopeus, kulumattomuus ja korkea tarkkuus, mutta se ei ole täysin korvannut mekaanisia ratkaisuja. Syy on hyvin suora: rakenne on monimutkainen, hinta on korkea, poikkeutuskulma on erittäin pieni ja kokonaishyötysuhde on huomattavasti alhaisempi kuin mekaanisissa järjestelmissä, kuten peileissä ja moottoreissa. Joten tilanteissa, joissa nopeusvaatimukset eivät ole korkeat, mekaaninen poikkeutus on lähes aina parempi vaihtoehto. Vasta kun modulaationopeus saavuttaa 1 MHz tai enemmän eikä mekaaninen rakenne pysty pysymään perässä, voidaanakustis-optiset laitteetolla todella korvaamaton.