Главная Обратная связь

Дисциплины:

Архитектура (936)
Биология (6393)
География (744)
История (25)
Компьютеры (1497)
Кулинария (2184)
Культура (3938)
Литература (5778)
Математика (5918)
Медицина (9278)
Механика (2776)
Образование (13883)
Политика (26404)
Правоведение (321)
Психология (56518)
Религия (1833)
Социология (23400)
Спорт (2350)
Строительство (17942)
Технология (5741)
Транспорт (14634)
Физика (1043)
Философия (440)
Финансы (17336)
Химия (4931)
Экология (6055)
Экономика (9200)
Электроника (7621)






АКУСТООПТИЧЕСКИЕ МОДУЛЯТОРЫ И ПРЕОБРАЗОВАТЕЛИ СВЕТ - СИГНАЛ



 

Акустооптические модуляторы

 

С помощью акустических волн можно управлять любыми параметрами световой волны: амплитудой, фазой, частотой, состоянием поляризации, направлением распространения. В соответствии с этим возможны различные виды акустооптических модуляторов (АОМ): амплитудные, фазовые и т. д. Кроме того, информацию в световой пучок можно вносить, модулируя его как во времени (временные модуляторы), так и в пространстве (пространственные модуляторы). Но, поскольку создаваемое упругой волной пространственное распределение показателя преломления нельзя зафиксировать, то в пространственных АОМ выходной сигнал промодулирован также и во времени. В этом отличие АОМ от электрооптических пространственных модуляторов, в которых записанная информация может храниться без изменения длительное время.

Структура промодулированного излучения определяется как параметрами акустической волны, так и шириной светового пучка d. Если d больше пространственного периода модуляции упругой волны v/fm, то имеет место пространственная модуляция света. При обратном соотношении d < v/fm отдельные участки светового пучка испытывают приблизительно одинаковое воздействие звукового поля. Поэтому структура дифрагированного пучка близка к структуре падающего, и происходит лишь временная модуляция света.

Рассмотрим временные модуляторы интенсивности света. Они могут быть двух типов: с бегущей и стоячей акустической волной.

 

 

2.2. Временные модуляторы с бегущей акустической волной

 

Рассмотрим широкополосные акустооптические модуляторы, в которых используется бегущая ультразвуковая волна. Принцип их действия основан на зависимости интенсивности прошедшего через ячейку светового излучения от амплитуды упругой волны. Схема АОМ включает генератор ВЧ электрических колебаний 1 (рис. 2.1) и ячейку 2. Электрические колебания модулируются по амплитуде информационным сигналом s(t) и затем поступают на пьезопреобразователь 3. Частота несущих колебаний f0 выбирается равной центральной частоте преобразователя. В ячейке возбуждается амплитудно-модулированная упругая волна, на которой дифрагирует световой пучок 4. Режим бегущих акустических волн обеспечивается поглотителем 5.

Дифракционные АОМ подразделяются на две группы: раман-натовские и брэгговские.

Раман-натовские модуляторы работают на относительно низких частотах ультразвука (около 10 МГц). При изменении амплитуды упругой волны модулируется интенсивность всех дифракционных максимумов. Если рабочими максимумами являются боковые 6, то в фокальной плоскости выходной линзы 7 располагается экран 8, задерживающий непродифрагировавший свет (рис. 2.1, а). Используется и другая схема модулятора, где через отверстия в экране пропускается максимум нулевого порядка, являющийся рабочим, а остальные - задерживаются. Недостатком этой схемы является невысокий контраст модуляции (отношение интенсивностей света в рабочем максимуме при наличии отсутствии акустического сигнала в ячейке).



Общим недостатком раман-натовских модуляторов является неширокая полоса модуляции Δ f. Стремление увеличить Δ f автоматически приводит к брэгговскому режиму дифракции.

Отличительная особенность схемы брэгговского модулятора заключается в том, что угол падения выбирается равным углу Брэгга (рис. 2.1, б). В качестве рабочих можно использовать максимумы, как первого, так и нулевого порядков. В первом случае интенсивность света изменяется синфазно с амплитудой упругой волны, а во втором модуляция имеет противофазный характер.

 

 


Эта страница нарушает авторские права

allrefrs.ru - 2019 год. Все права принадлежат их авторам!