声光调制器

2019-08-30 17:47

声光调制器 (AOM, Acousto-optical Modulators)

声光调制是一种外调制技术,通常把控制激光束强度变化的声光器件称作声光调制器。声光调制技术比光源的直接调制技术有高得多的调制频率;与电光调制技术相比,它有更高的消光比(一般大于1000:1),更低的驱动功率,更优良的温度稳定性和更好的光点质量以及低的价格;与机械调制方式相比,它有更小的体积、重量和更好的输出波形。 其工作原理简述如下:

声光调制器由声光介质和压电换能器构成。当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时,换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质,在介质内形成折射率变化,光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射,如右图所示。

衍射模式有布拉格衍射和拉曼-奈斯型衍射。激光腔外使用的声光调制器一般采用布拉格型,衍射角为:sinθd≈θd=(λ0/υ)f1

一级光衍射效率η为:η1=I1/IT=sin(Δψ/2) Δψ=(π/λ0)√2LM2Pa/H

式中λ0为光波长;V为声光介质中的声速;I1为一级光衍射强度;L为声光互作用长度;H为声光互作用宽(高)度;M2为声光品质因数;Pa为声功率。

当外加信号通过驱动电源作用到声光器件时,超声强度随此信号变化,衍射光强也随之变化,从而实现了对激光的振幅或强度调制;当外加信号仅为载波频率且不随时间变化时,衍射光的频率发生变化而达到移频。

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英国公司古奇·休斯古Gooch & Housego是全世界最大的声光器件制造商,目前全世界约90%的应用厂家都选用该公司的产品,包括声光Q开关、电光Q开关、可调滤光器、调节器、频移器、光纤耦合。为了进一步拓展亚洲包括中国的市场和提高售后服务质量,该公司已授权我们为中国的唯一代理,为客户提供售前、售中及售后服务。目前主要供应两种声光调制器:自由空间式声光调制器和光纤耦合声光调制器(或称为全光纤声光调制器)。主要用在彩色印刷、激光成像和显示、光纤通讯开关、仪器及科研中。

目前主要有两种声光调制器:自由空间声光调制器和光纤耦合声光调制器。主要用在彩色印刷、激光成像和显示、光纤通讯开关、仪器及科研中。

1. 自由空间声光调制器 Free-space Acousto-optical Modulators

标准的自由空间声光调制器用于对激光束的数字或模拟的强度调制。主要技术参数如下:

? 波长范围:240nm 到 2100nm ? 驱动频率:20MHz 到 350MHz ? 光学上升时间:5ns ? 调制带宽:宽达100MHz

? 工作介质:二氧化碲、钼酸铅、熔融石英、石英晶体、燧石玻璃

使用数字RF驱动器,外控TTL信号可以快速开关激光束;使用模拟RF驱动器,可以调节输出激光功率和输入激光功率的比率,典型调节范围为0%到85%。 最大调制带宽或光学上升时间是超声波穿越激光束时间的函数。因此,为了获得最快的速度,一般将激光束聚焦在调制器中最小光斑。 型号 M080-2G-LV1 M111-10C-TR7 M111-10A-xxx M080-1x-GHx M110-1x-GHx M250-2x-xx M350-2x M111-2J-AV1 描述 高效调制器,用于快速调制不是很关键的场所 适用波长514到532nm,是高损伤阈值调制器 111MHz, 360到430nm, 109ns上升时间,3mm通光口径 80MHz, 450到850nm, 180ns上升时间,1 或 2mm通光口径 110MHz, 450到850nm, 180ns上升时间, 1或2mm通光口径 488nm, 532nm或633nm, 250MHz, 10ns上升时间 488nm, 532nm或633nm, 350MHz, 5ns上升时间 1520到1630nm覆盖C和L段, 111MHz, 60ns上升时间 驱动器(电源) N21080-1DM,N21080-1AM A344 A344 A103, A014 A111, A023 A312 A310 A344 A344 A027-01 A341 A341 M111-10UV-OR1 351到364nm, 111MHz, 110ns上升时间, 石英晶体,用于高功率 M120-2J-AV1 M200-4A-GH11 M200-4B/E-LD4 1520到1630nm覆盖C和L段, 120MHz, 60ns上升时间 380到430nm, 200MHz, 10ns上升时间. 适用于Ti:Sapphire激光器 高强度RGB调制, 200MHz, 10ns上升时间, 适用于激光显示、复印机等

1.1 自由空间声光调制器 M080-2G-LV1

※ 高衍射效率(典型值为95%) ※ 低驱动功率(典型值为0.3W) ※ 紧凑小型,易于调光对光

M080-2G-LV1适用于Nd:YAG/Nd:YVO4 激光器的腔外调制,其上升时间快达10μs,效率高达95%以上,对较大发射角的激光束也有很好的效率。

主要技术参数:声光介质:TeO2 激光波长:1064nm 光透过率:>99.7% 偏振调整:±5°

驱动频率:80MHz 输入阻抗:50Ω 超声模式:慢速箭应力 激活通光孔径:2.0×5.0mm 净空孔径:4.0×5.0Mm 推荐使用光束直径:1mm 输入光偏振:线性,垂直于底面 衍射光偏振:线性,相对于入射旋转90° 衍射效率:>90% 射频接头:SMA,母接头 射频功率:0.5W

驱动器型号:N21080-1DM,N21080-1AM

1.2 自由空间声光调制器 M111-10C-TR7

※ 514至532nm 波长 ※ 高损伤阈值 ※ 111MHz驱动功率

M111-10C-TR7 特别适用于二倍频二极管泵浦固体激光器中,其石英晶体的热性能和效率都得到了很好的改良,具有很高的消光比。可根据用户要求定制其他波长、通光孔径和外形的调制器。

主要技术参数:声光介质:石英晶体 波长: 514至532nm 光透过率:>99.5% 偏振: 线性,垂直于底面 消光比(第一级光开/关):>55dB 损伤阈值:>50KW/㎝2 驱动频率:111MHZ

VSWR: <1.2:1(50Ω输入阻抗) 通光口径:2.0mm 衍射效率:>85%

上升时间/下降时间:110ns/mm 分离角度:在515nm时,9.6mrad 频射功率:<5W 驱动器型号:A344

1.3 自由空间声光调制器 M111-10A-xxx

声光介质:石英晶体 波长: 400nm 损伤阈值:>500MW/㎝2

光透过率:>98.6%(在360~430nm) 驱动频率:111MHZ

光学偏振:线性,垂直于底面 通光口径:3.0mm

超声模式:压缩式(compressional) 上升时间:109nm/mm 分离角度:在400nm时7.4mrad 衍射效率:>85% 驱动器型号:A344

1.4 自由空间声光调制器 M080-1X-GHX

声光介质:钼酸铝

波长:M080-1B/E-GHX:450至650nm M080-1F-GHX:650至850nm 光透过率:>95% 偏振:任意 驱动频率:80MHZ

VSWR:<1.2:1(50Ω输入阻抗) 通光口径:M080-1X-GH1:1mm M080-1X-GH2:2mm 上升时间/下降时间:180ns/mm 衍射光椭圆率:<5%(典型) 衍射效率:>85%(典型) 衍射功率:<1.5W

驱动器:数字调制A103,模拟调制A014

1.5 自由空间声光调制器 M110-1x-GHx

声光介质:钼酸铝

波长:M110-1B/F-GHx:450至650nm M110-1F-GHx:650至850nm 光透过率:>95% 偏振:任意 驱动频率:110MHz

VSWR:1.2:1(50Ω输入阻抗) 通光口径:M110-1x-GH1:1mm M110-1x-GH2:2mm 上升时间/下降时间:180ns/mm 衍射光椭圆率:<5%(典型) 衍射效率:>85%(典型) 衍射功率:<1.5W

驱动器:数字调制A111,模拟调制A023

1.5 自由空间声光调制器 M250-2x-xx

声光介质:二氧化碲 超声模式:等方向性,压缩式

波长:M250-2B-P2:488nm, <20mw M250-2C-ES1:532nm,<20mw M250-2E-O2:633nm 光透过率:>97% 偏振:线性,垂直于底面 驱动频率:250MHZ

VSWR:<1.2:1(50Ω输入阻抗) 通光口径:0.4mm

分离角度:28至37mrad,与波长相关 射频功率:<1.5W

驱动器:模拟/数字调制:A312

对于线性偏振、直径65μm激光束,有下面参数: 上升时间/下降时间:10ns 调制带宽:50MHZ 衍射光椭圆率:<10%

衍射效率:>85%

1.7 自由空间声光调制器 M350-2x

声光介质:二氧化碲

超声模式:等方向性,压缩式 波长:M350-2B:488nm, <20mw M350-2C:532nm, <20mw M350-2E:633nm

光透过率:>97% 偏振:线性,垂直于底面 驱动频率:350MHZ

VSWR:<1.2:1(50Ω输入阻抗) 通光口径:0.15mm

分离角:40至52mrad,与波长相关 射频功率:<2W

驱动器:模拟/数字调制 A310

对于线性偏振、直径30μm的激光束,有下面参数: 上升时间/下降时间:5ns 调制带宽:100MHZ 衍射光椭圆率:<15% 衍射效率:>80%

自由空间声光调制器 M111-2J-AV1

可用在腔内或腔外作为Q开关或调制掺铒光纤激光器。 声光介质:二氧化碲 超声模式:等方向性,压缩式 波长: 1520nm至1630nm 光透过率:>97%

损伤阈值:>10MW/㎝2(脉冲),>50KW/㎝2(连续)


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