Modulatore acusto-otticuApplicazione in cabine atomiche fredde
Cum'è u cumpunente principale di u ligame laser tuttu in fibra in u cabinet di l'atomi freddi, umodulatore acusto-otticu in fibra otticafurnirà un laser stabilizatu in frequenza d'alta putenza per u cabinet di l'atomi freddi. L'atomi assorberanu i fotoni cù una frequenza di risonanza di v1. Siccomu u momentum di i fotoni è di l'atomi hè oppostu, a velocità di l'atomi diminuirà dopu avè assorbitu i fotoni, ottenendu cusì u scopu di raffreddà l'atomi. L'atomi raffreddati à laser, cù i so vantaghji cum'è u longu tempu di sondaggio, l'eliminazione di u cambiamentu di frequenza Doppler è di u cambiamentu di frequenza causatu da a collisione, è un debule accoppiamentu di u campu di luce di rilevazione, migliuranu significativamente a capacità di misurazione precisa di i spettri atomichi è ponu esse largamente applicati in orologi atomichi freddi, interferometri atomichi freddi è navigazione atomica fredda, frà altri campi.
L'internu di un modulatore acusto-otticu AOM à fibra ottica hè custituitu principalmente da un cristallu acusto-otticu è un collimatore à fibra ottica, ecc. U signale modulatu agisce nantu à u trasduttore piezoelettricu in forma di signale elettricu (modulazione d'ampiezza, modulazione di fase o modulazione di frequenza). Cambiendu e caratteristiche d'entrata cum'è a frequenza è l'ampiezza di u signale modulatu d'entrata, si ottiene a modulazione di frequenza è d'ampiezza di u laser d'entrata. U trasduttore piezoelettricu cunverte i signali elettrici in signali ultrasonici chì varianu in u listessu schema per via di l'effettu piezoelettricu è li propaga in u mezu acusto-otticu. Dopu chì l'indice di rifrazione di u mezu acusto-otticu cambia periodicamente, si forma una reticola di l'indice di rifrazione. Quandu u laser passa per u collimatore à fibra è entra in u mezu acusto-otticu, si verifica a diffrazione. A frequenza di a luce diffratta sovrappone una frequenza ultrasonica à a frequenza laser d'entrata originale. Ajustate a pusizione di u collimatore à fibra ottica per fà chì u modulatore acusto-otticu à fibra ottica funziona in u megliu statu. À questu mumentu, l'angulu d'incidenza di u fasciu di luce incidente deve suddisfà a cundizione di diffrazione di Bragg, è u modu di diffrazione deve esse a diffrazione di Bragg. À questu mumentu, guasi tutta l'energia di a luce incidente hè trasferita à a luce di diffrazione di primu ordine.
U primu modulatore acouto-otticu AOM hè utilizatu à a parte anteriore di l'amplificatore otticu di u sistema, modulendu a luce d'entrata cuntinua da a parte anteriore cù impulsi ottici. L'impulsi ottici modulati entrenu tandu in u modulu d'amplificazione ottica di u sistema per l'amplificazione di l'energia. U seconduModulatore acuto-otticu AOMhè adupratu à a parte posteriore di l'amplificatore otticu, è a so funzione hè di isolà u rumore di basa di u signale d'impulsu otticu amplificatu da u sistema. I bordi anteriori è posteriori di l'impulsi di luce emessi da u primu modulatore acuto-otticu AOM sò distribuiti simmetricamente. Dopu esse entrati in l'amplificatore otticu, per via di u guadagnu di l'amplificatore per u bordu d'attaccu di l'impulsu chì hè più altu di quellu per u bordu di uscita di l'impulsu, l'impulsi di luce amplificati mostreranu un fenomenu di distorsione di a forma d'onda induve l'energia hè cuncentrata à u bordu d'attaccu, cum'è mostratu in a Figura 3. Per permette à u sistema d'ottene impulsi ottici cù una distribuzione simmetrica à i bordi anteriori è posteriori, u primu modulatore acuto-otticu AOM hà bisognu di aduttà a modulazione analogica. L'unità di cuntrollu di u sistema aghjusta u bordu di salita di u primu modulatore acuto-otticu AOM per aumentà u bordu di salita di l'impulsu otticu di u modulu acuto-otticu è cumpensà a non uniformità di u guadagnu di l'amplificatore otticu à i bordi anteriori è posteriori di l'impulsu.
L'amplificatore otticu di u sistema ùn solu amplifica i signali d'impulsi ottici utili, ma amplifica ancu u rumore di basa di a sequenza d'impulsi. Per ottene un altu rapportu segnale-rumore di u sistema, a caratteristica di altu rapportu d'estinzione di a fibra otticaModulatore AOMhè utilizatu per supprimà u rumore di basa à a parte posteriore di l'amplificatore, assicurendu chì l'impulsi di u signale di u sistema possinu passà efficacemente à u massimu mentre impediscenu à u rumore di basa di entre in l'otturatore acusto-otticu di u duminiu di u tempu (porta d'impulsi di u duminiu di u tempu). U metudu di modulazione digitale hè aduttatu, è u signale di livellu TTL hè utilizatu per cuntrullà l'accensione è a spegnimentu di u modulu acusto-otticu per assicurà chì u bordu di salita di l'impulsu di u duminiu di u tempu di u modulu acusto-otticu sia u tempu di salita cuncipitu di u pruduttu (vale à dì, u tempu di salita minimu chì u pruduttu pò ottene), è a larghezza di l'impulsu dipende da a larghezza di l'impulsu di u signale di livellu TTL di u sistema.
Data di publicazione: 01 lug 2025