Acoustic_optic Modulators
Introduction
How do AOM work?
AOM Control
Introduction
AOM (Acoustic-optic modulator) برای مدوله کردن فرکانس، شدت نور و
مسیر پرتو نور مفید می باشد.عملکرد آن بر اساس وارد شدن پرتو نور به
ساختار براگ امواج آکوستیکی و تفرق پرتو نور خروجی می باشد.عمل
مدولاسیون می تواند با تغییر دامنه و فرکانس جبهه موج های امواج
آکوستیکی به دست آید
How do AOM work?
نور تابشی با زاویه θ 𝑖 به دو جبهه موج آکوستیکی متوالی برخورد کرده است و دچار scatter شده است
در شرایط تداخل(برخورد) مناسب برای نور scatter شده داریم:
برای برقراری اصل بقای انرژی و مومنتوم باید
θ 𝑑 = θ 𝑖
درنتیجه
How do AOM work?
شرایط براگ باعث می شود که زاویه بین در نور scatter شده باشد.
اما این براساس این است که جبهه موج نور و آکوستیک صفحات موج هستند با پهنای بی نهایت،اگر پرتو آکوستیکی پهنای
محدود داشته باشد و سیستم طوری بهینه شده باشد که برای اولین مرتبه ماکزیمم توان را داشته باشیم.
برای شرایط براگ با n=1 زاویه نور scatter شده mθ می باشد m متناظر با شماره مد است.
در واقع m فونون جذب و منهدم می شود و باعث تغییر مومنتوم نور می شود در نتیجه انرژی افزایش می یابد و فرکانس
نور ورودی تغییر می کند.
اگر m منفی باشد فونون از بین می رود و فرکانس نور کاهش می یابد.
AOM Control
در AOM امواج آکوستیکی با RF فراهم می شوند.RF در AOM با driver کنترل می شود.
Driver از 3 قسمت تشکیل شده است:
a Voltage Controlled Oscillator (VCO)
a Voltage Variable Attenuator (VVA)
an amplier
AOM Control
خروجی VCO یک موج سینوسی RF است
که فرکانس RF با ولتاژ اعمالی کنترل
می شود و تقریباٌ با ولتاژ رابطه خطی دارد
که در نمودار روبرو نشان داده شده است.
AOM Control
درجه تضعیف VVA با ولتاژ اعمال شده به آن کنترل
می شود.AMP سیگنال RF را تقویت می کند تا
برای فرستادن به AOM مناسب باشد.پاسخ AOM
وابسته به فرکانس و دامنه سیگنال RF ورودی می-
باشد.
نکته:VCO و AMP باید جدا از هم باشند تا از اثر
گرم شدن AMP بر روی فرکانس VCO محافظت
شود.
AOM Control
ارتباط سیمی تقویت کننده با AOM کوتاه می باشد برای داشتن مینیمم اتلاف انرژی و مینیمم ایجاد نویز
ترتیب اتصالات سیستم کنترل:
بار خروجی AOM
منبع DC ولتاژ
سیگنال ورودی RF
برای جدا کردن AOM از سیگنال RF ترتیب بالا برعکس می باشد از 3 به 1 جدا می کنیم.