Modulatur akusto-ottiku: Applikazzjoni f'kabinetti tal-atomi kesħin

Modulatur akusto-ottikuApplikazzjoni f'kabinetti tal-atomi kesħin

Bħala l-komponent ewlieni tal-link tal-lejżer tal-fibra kollha fil-kabinett tal-atomu kiesaħ, il-modulatur akusto-ottiku tal-fibra ottikase jipprovdi lejżer stabilizzat bil-frekwenza ta' qawwa għolja għall-kabinett tal-atomi kesħin. L-atomi se jassorbu l-fotoni bi frekwenza reżonanti ta' v1. Peress li l-momentum tal-fotoni u l-atomi huwa oppost, il-veloċità tal-atomi se tonqos wara li jassorbu l-fotoni, u b'hekk jinkiseb l-iskop li jkessħu l-atomi. L-atomi mkessħin bil-lejżer, bil-vantaġġi tagħhom bħal ħin twil ta' sondaġġ, eliminazzjoni tal-bidla fil-frekwenza Doppler u l-bidla fil-frekwenza kkawżata minn ħabta, u akkoppjar dgħajjef tal-kamp tad-dawl ta' skoperta, itejbu b'mod sinifikanti l-kapaċità ta' kejl preċiż tal-ispettri atomiċi u jistgħu jiġu applikati b'mod wiesa' f'arloġġi atomiċi kesħin, interferometri atomiċi kesħin, u navigazzjoni atomika kiesħa, fost oqsma oħra.

L-intern ta' modulatur akusto-ottiku AOM tal-fibra ottika jikkonsisti prinċipalment minn kristall akusto-ottiku u kollimatur tal-fibra ottika, eċċ. Is-sinjal modulat jaġixxi fuq it-transducer pjeżoelettriku fil-forma ta' sinjal elettriku (modulazzjoni tal-amplitudni, modulazzjoni tal-fażi jew modulazzjoni tal-frekwenza). Billi jinbidlu l-karatteristiċi tad-dħul bħall-frekwenza u l-amplitudni tas-sinjal modulat tad-dħul, tinkiseb il-modulazzjoni tal-frekwenza u l-amplitudni tal-lejżer tad-dħul. It-transducer pjeżoelettriku jikkonverti sinjali elettriċi f'sinjali ultrasoniċi li jvarjaw fl-istess mudell minħabba l-effett pjeżoelettriku u jippropagahom fil-mezz akusto-ottiku. Wara li l-indiċi refrattiv tal-mezz akusto-ottiku jinbidel perjodikament, jiġi ffurmat gradilja tal-indiċi refrattiv. Meta l-lejżer jgħaddi mill-kollimatur tal-fibra u jidħol fil-mezz akusto-ottiku, isseħħ diffrazzjoni. Il-frekwenza tad-dawl diffrattat tissuperponi frekwenza ultrasonika fuq il-frekwenza oriġinali tal-lejżer tad-dħul. Aġġusta l-pożizzjoni tal-kollimatur tal-fibra ottika biex il-modulatur akusto-ottiku tal-fibra ottika jaħdem fl-aħjar stat. F'dan il-ħin, l-Angolu inċidentali tar-raġġ tad-dawl inċidentali għandu jissodisfa l-kundizzjoni tad-diffrazzjoni ta' Bragg, u l-mod tad-diffrazzjoni għandu jkun id-diffrazzjoni ta' Bragg. F'dan il-ħin, kważi l-enerġija kollha tad-dawl inċidentali tiġi trasferita lid-dawl tad-diffrazzjoni tal-ewwel ordni.

L-ewwel modulatur akuto-ottiku AOM jintuża fit-tarf ta' quddiem tal-amplifikatur ottiku tas-sistema, u jimmodula d-dawl kontinwu tad-dħul mit-tarf ta' quddiem b'impulsi ottiċi. L-impulsi ottiċi modulati mbagħad jidħlu fil-modulu ta' amplifikazzjoni ottika tas-sistema għall-amplifikazzjoni tal-enerġija. It-tieniModulatur akuto-ottiku AOMjintuża fit-tarf ta' wara tal-amplifikatur ottiku, u l-funzjoni tiegħu hija li jiżola l-istorbju bażi tas-sinjal tal-polz ottiku amplifikat mis-sistema. It-truf ta' quddiem u ta' wara tal-polzi tad-dawl li joħorġu mill-ewwel modulatur akustiku-ottiku AOM huma mqassma b'mod simmetriku. Wara li jidħlu fl-amplifikatur ottiku, minħabba li l-qligħ tal-amplifikatur għat-tarf ta' quddiem tal-polz huwa ogħla minn dak għat-tarf ta' wara tal-polz, il-polzi tad-dawl amplifikati juru fenomenu ta' distorsjoni tal-forma tal-mewġa fejn l-enerġija hija kkonċentrata fit-tarf ta' quddiem, kif muri fil-Figura 3. Biex is-sistema tkun tista' tikseb polzi ottiċi b'distribuzzjoni simmetrika fit-truf ta' quddiem u ta' wara, l-ewwel modulatur akustiku-ottiku AOM jeħtieġ li jadotta modulazzjoni analoga. L-unità ta' kontroll tas-sistema taġġusta t-tarf li qed jogħla tal-ewwel modulatur akustiku-ottiku AOM biex iżżid it-tarf li qed jogħla tal-polz ottiku tal-modulu akustiku-ottiku u tikkumpensa għan-nuqqas ta' uniformità tal-qligħ tal-amplifikatur ottiku fit-truf ta' quddiem u ta' wara tal-polz.

L-amplifikatur ottiku tas-sistema mhux biss jamplifika s-sinjali tal-polz ottiku utli, iżda jamplifika wkoll il-ħoss bażi tas-sekwenza tal-polz. Biex jinkiseb proporzjon għoli ta' sinjal għal ħoss fis-sistema, il-karatteristika tal-proporzjon għoli ta' estinzjoni tal-fibra ottikaModulatur tal-AOMjintuża biex jrażżan l-istorbju bażi fit-tarf ta' wara tal-amplifikatur, u jiżgura li l-impulsi tas-sinjal tas-sistema jkunu jistgħu jgħaddu b'mod effettiv bl-akbar mod filwaqt li jipprevjenu l-istorbju bażi milli jidħol fix-shutter akusto-ottiku tad-dominju tal-ħin (gate tal-impuls tad-dominju tal-ħin). Il-metodu ta' modulazzjoni diġitali huwa adottat, u s-sinjal tal-livell TTL jintuża biex jikkontrolla l-mixgħul u t-tfi tal-modulu akusto-ottiku biex jiżgura li t-tarf tat-tlugħ tal-impuls tad-dominju tal-ħin tal-modulu akusto-ottiku huwa l-ħin tat-tlugħ iddisinjat tal-prodott (jiġifieri, il-ħin minimu tat-tlugħ li l-prodott jista' jikseb), u l-wisa' tal-impuls tiddependi fuq il-wisa' tal-impuls tas-sinjal tal-livell TTL tas-sistema.


Ħin tal-posta: 01 ta' Lulju 2025