Lasermodulaatori klassifikatsioon ja modulatsiooniskeem

Lasermodulaatori klassifikatsioon ja modulatsiooniskeem

Lasermodulaatoron omamoodi juhtlaseri komponent, see pole nii lihtne kui kristallid, läätsed ja muud komponendid ega nii integreeritud kui laserid,laserseadmed, on seadmeklassi toodete kõrge integreerituse aste, tüübid ja funktsioonid. Valguslaine keerulisest avaldisest on näha, et valguslainet mõjutavad tegurid on intensiivsus A(r), faas Φ(r), sagedus ω ja neli levimissuuna aspekti, nende tegurite juhtimisega saab muuta valguslaine olekut, vastav lasermodulaator onintensiivsuse modulaator, faasimodulaator, sagedusmuundur ja deflektor.

1. Intensiivsuse modulaator: kasutatakse laseri intensiivsuse või amplituudi moduleerimiseks, millest kõige tüüpilisemad on optilised nõrgendajad, optilised väravad, aga ka integreeritud seadmed ja seadmed, näiteks ajajagurid, võimsusstabilisaatorid, mürasummutid.

2. Faasimodulaator: kasutatakse kiire faasi juhtimiseks, faasi suurenemist nimetatakse mahajäämuseks ja faasi vähenemist ettevooluks. Faasimodulaatoreid on palju erinevaid ja nende tööpõhimõtted on väga erinevad, näiteks fotoelastsed modulaatorid, LN kiired elektrooptilised faasimodulaatorid, vedelkristallide muudetava faasi viivituslehed jne on kõik erinevatel tööpõhimõtetel põhinevad faasimodulaatorid.

3. Sagedusmuundur: kasutatakse valguslainete sageduse muutmiseks, seda kasutatakse laialdaselt tipptasemel lasersüsteemides või kaardistusseadmetes, tüüpiliseks esindajaks on akustilis-optiline sagedusmuundur.

4. Deflektor: kasutatakse kiire leviku suuna muutmiseks, tavaline galvanomeetrisüsteem on üks neist, lisaks kiirematele mem-galvanomeetritele, elektrooptilistele deflektorile ja akustilis-optilistele deflektorile.

Meil on lasermodulaatori üldine kontseptsioon, st komponendid, mis suudavad dünaamiliselt juhtida ja muuta laseri mõningaid füüsikalisi omadusi, kuid lasermodulaatori konkreetsete toodete täielikuks tutvustamiseks ei piisa ainult artiklist. Seega keskendume kõigepealt intensiivmodulaatorile. Intensiivmodulaatorit kui modulaatori tüüpi, mida kasutatakse laialdaselt igasugustes optilistes süsteemides, võib kirjeldada kui keerukat, seega tutvustame teile täna nelja levinud intensiivmodulaatori skeemi: mehaaniline skeem, elektrooptiline skeem, akustilis-optiline skeem ja vedelkristallskeem.

1. Mehaaniline skeem: mehaaniline tugevusmodulaator on varaseim ja enimkasutatav tugevusmodulaator. Põhimõte on muuta polariseeritud valguse s- ja p-valguse suhet poollaineplaadi pööramise teel ning jagada valgus polarisaatori abil. Alates esialgsest käsitsi reguleerimisest kuni tänapäevase ülimalt automatiseeritud ja suure täpsusega on tootetüübid ja rakenduste arendus olnud väga küpsed.

2. Elektrooptiline skeem: elektrooptiline intensiivsusmodulaator saab muuta polariseeritud valguse intensiivsust või amplituudi, põhimõte põhineb elektrooptiliste kristallide Pockelsi efektil. Polariseeritud kiire polarisatsiooniseisund muutub pärast elektrivälja rakendamist elektrooptilisele kristallile ja seejärel jagab polarisaator polarisatsiooni valikuliselt. Kiirgava valguse intensiivsust saab reguleerida elektrivälja intensiivsust muutes ja saavutada ns suurusjärgu tõusu/languse serv.

3. Akustooptiline skeem: akustisoptilist modulaatorit saab kasutada ka intensiivsusmodulaatorina. Difraktsiooni efektiivsuse muutmise abil saab reguleerida 0- ja 1-valguse võimsust, et saavutada valguse intensiivsuse reguleerimise eesmärk. Akustooptilisel väraval (optilisel nõrgendajal) on kiire modulatsioonikiirus ja kõrge kahjustuslävi.

4 Vedelkristalllahendus: vedelkristallseadet kasutatakse sageli muutuva laineplaadi või häälestatava filtrina, rakendades vedelkristallkarbi mõlemas otsas ajamipinget täppispolarisatsioonielemendi lisamiseks, saab sellest valmistada vedelkristallkatiku või muutuva summuti, tootel on suur valguse läbilaskvus ja kõrge töökindlus.