Akoesto-optiese modulatorToepassing in koue atoomkabinette
As die kernkomponent van die al-vesel laserskakel in die koue atoomkabinet, dieoptiese vesel akoesto-optiese modulatorsal hoë-krag frekwensie-gestabiliseerde laser vir die koue atoomkabinet verskaf. Atome sal fotone absorbeer met 'n resonante frekwensie van v1. Aangesien die momentum van fotone en atome teenoorgesteld is, sal die spoed van atome afneem na die absorpsie van fotone, waardeur die doel van die afkoeling van atome bereik word. Laserverkoelde atome, met hul voordele soos lang peilingstyd, eliminasie van Doppler-frekwensieverskuiwing en frekwensieverskuiwing wat deur botsings veroorsaak word, en swak koppeling van die deteksie-ligveld, verbeter die presiese meetvermoë van atoomspektra aansienlik en kan wyd toegepas word in koue atoomhorlosies, koue atoominterferometers en koue atoomnavigasie, onder andere velde.
Die binnekant van 'n optiese vesel AOM akoesto-optiese modulator bestaan hoofsaaklik uit 'n akoesto-optiese kristal en 'n optiese veselkollimator, ens. Die gemoduleerde sein werk in op die piezo-elektriese transducer in die vorm van 'n elektriese sein (amplitudemodulasie, fasemodulasie of frekwensiemodulasie). Deur die inseteienskappe soos die frekwensie en amplitude van die inset gemoduleerde sein te verander, word die frekwensie- en amplitudemodulasie van die insetlaser bereik. Die piezo-elektriese transducer skakel elektriese seine om in ultrasoniese seine wat in dieselfde patroon wissel as gevolg van die piezo-elektriese effek en versprei dit in die akoesto-optiese medium. Nadat die brekingsindeks van die akoesto-optiese medium periodiek verander, word 'n brekingsindeksrooster gevorm. Wanneer die laser deur die veselkollimator beweeg en die akoesto-optiese medium binnedring, vind diffraksie plaas. Die frekwensie van die gediffrakteerde lig plaas 'n ultrasoniese frekwensie bo-op die oorspronklike insetlaserfrekwensie. Pas die posisie van die optiese veselkollimator aan om die optiese vesel akoesto-optiese modulator in die beste toestand te laat werk. Op hierdie tydstip moet die invalshoek van die invalende ligstraal aan die Bragg-diffraksievoorwaarde voldoen, en die diffraksiemodus moet Bragg-diffraksie wees. Op hierdie tydstip word byna al die energie van die invalende lig na die eerste-orde diffraksielig oorgedra.
Die eerste AOM akoetoe-optiese modulator word aan die voorkant van die stelsel se optiese versterker gebruik, wat die deurlopende insetlig van die voorkant met optiese pulse moduleer. Die gemoduleerde optiese pulse gaan dan die stelsel se optiese versterkingsmodule binne vir energieversterking. Die tweedeAOM akoestiese-optiese modulatorword aan die agterkant van die optiese versterker gebruik, en die funksie daarvan is om die basisruis van die optiese pulssein wat deur die stelsel versterk word, te isoleer. Die voor- en agterkante van die ligpulse wat deur die eerste AOM akoesties-optiese modulator uitgevoer word, is simmetries versprei. Nadat dit die optiese versterker binnegegaan het, as gevolg van die wins van die versterker vir die puls se voorrand wat hoër is as dié vir die puls se agterrand, sal die versterkte ligpulse 'n golfvormvervormingsverskynsel toon waar energie aan die voorrand gekonsentreer is, soos getoon in Figuur 3. Om die stelsel in staat te stel om optiese pulse met simmetriese verspreiding aan die voor- en agterkante te verkry, moet die eerste AOM akoesties-optiese modulator analoogmodulasie aanneem. Die stelselbeheereenheid pas die stygende rand van die eerste AOM akoesties-optiese modulator aan om die stygende rand van die optiese puls van die akoesties-optiese module te verhoog en te kompenseer vir die wins-nie-uniformiteit van die optiese versterker aan die voor- en agterkante van die puls.
Die optiese versterker van die stelsel versterk nie net die nuttige optiese pulsseine nie, maar ook die basisruis van die pulsvolgorde. Om 'n hoë sein-tot-ruisverhouding van die stelsel te bereik, is die hoë uitsterwingsverhouding-eienskap van die optiese veselAOM-modulatorword gebruik om die basisgeraas aan die agterkant van die versterker te onderdruk, wat verseker dat die stelselseinpulse effektief tot die grootste mate kan deurgaan terwyl dit verhoed word dat die basisgeraas die tyddomein akoesto-optiese sluiter (tyddomeinpulshek) binnedring. Die digitale modulasiemetode word aangeneem, en die TTL-vlaksein word gebruik om die aan- en afskakeling van die akoesto-optiese module te beheer om te verseker dat die stygende rand van die tyddomeinpuls van die akoesto-optiese module die ontwerpte stygtyd van die produk is (d.w.s. die minimum stygtyd wat die produk kan verkry), en die pulswydte hang af van die pulswydte van die stelsel se TTL-vlaksein.
Plasingstyd: 1 Julie 2025