100KHz电光或者声电光调制器器的价格

声光调制器
声光调制器控制激光束强度变化。声光调制器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,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。
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工作原理:
玻璃和透明晶体等超声媒质中产生超声波,会引起周期性的折射率变化而成为相位型衍射栅。如果让激光束入射到超声媒质中,激光束就产生衍射,衍射光的强度和方向随超声波的强库和频率的状态而变化。这就是超声波与光的相互作用,即声光效应。利用其一级衍射光的衍射效率可变的特性,能够调节光强。还能根据所加电压的有无,用于做成激光的开关。
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。
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高功率全光纤声光调制器(AOM)
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声光调制器原理和技术
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声光调制器原理和技术
官方公共微信声光调制器
15:19:21来源: 互联网
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。
编辑:徐玲珑
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频道白皮书第九节 磁光、电光和声光效应
人为双折射现象
(与电场有关交叉项中不含z轴,z仍为主轴)
第九节 磁光、电光和声光效应
外界作用的大小、方向
影响双折射的性质
实现透射光的相位、强度、偏振态的调制
一、旋光和磁光效应
(一)、固有旋光现象
  物质固有的能使在其中传播的线偏振光振动面发生偏转的现象——固有旋光现象。
1、旋光现象及规律
如图,P⊥A,C为石英晶片,光轴如图
观察分析:
有光自A出射,为线偏光。
转A,有消光位置。
偏转角(固体)或(液体)        α、为旋光系数∝波长、浓度、材料性质。
F为滤色片,有旋光色散,
左旋、右旋物质存在,对着光传播方向右(左)旋→顺时针(逆时针) 
2、旋光现象的解释
假设晶体中沿光轴方向传播的线偏光由等频率、反向旋转的圆偏振光组成,且其传播速度不同,右旋物质中,,左旋物质中,则相反
如图:透过厚度为l旋光物质产生的相位差为
 相应转过角度为
当,,右传,右旋物质
 ,,左旋,左旋物质
石英晶片通常可制作波片,也可制作旋光片,为什么?
由石英晶体中光线面及相应光振动形式讨论。
▲旋光片与半波片之不同:
出射光偏振态
平行于晶面
取决于入射光振动面与波片快、慢轴夹角
只对某一波片出射线偏振光
垂直于晶面
对确定旋向的晶体只向一个方向旋转与传播方向有关
对任何波长均出射线偏振光
▲几种旋光元件:
(二)、磁致旋光效应
▲磁致旋光效应及特性
  外界磁场作用下,物质产生双折射。
  如图,P⊥A,不通电时无光出射,外加磁场后,有光从A出射,  A有消光位置。
入射线偏光振动面偏转。
 式中:V——物质特性常数,称维尔德常数。
    B——外加磁场(沿着光传播方向)。
    l——磁场中透过的物质厚度。
磁致旋光方向只与磁场方向有关,与光传播方向无关。
 如图,多次反射增大旋光角度
(三)、磁光效应的应用
光隔离器:
利用磁致旋光只依赖于磁场方向,而与光传播方向无关的性质制成。
 原理分析:
  控制电流磁场,以控制光矢量的偏转,得到重新消光位置,偏转角与糖浓度有关。
磁光调制器:
原理:由马吕斯定律得输出光强为:
    表明,P,A透光轴夹角θ给定时,I取决于其间法拉第盒上  磁致旋光引起的转角。
    因此,控制法拉第盒的励磁电流,可控制系统输出光强,  这就是磁光调制的原理。
例子:用磁光调制原理精确检测消光位置,可达±1″定位精度(如图)
a)为I(θ)~θ关系曲线()
θ≠0(非消光)时,得输出光强为调制信号频率的基频
θ=90°(消光)时,输出光强为二倍频信号
b)基频调制信号
c)二倍频对准信号
d)0.3″偏离不对准信号
二、电光效应——电场引起的双折射
(一)泡克耳斯效应(一级电光效应)
外加电场引起的双折射只与电场的一次方成正比。
1、纵向电光效应
外加电场的方向与光的传播方向平行
以KDP晶体(磷酸二氢钾)为例
KDP晶体(负单轴晶体)的折射率椭球方程为:
&&&&&&&&&&
(z轴为光轴)
沿z轴加入电场后,方程变为:
或写成新椭球方程:
两个新主轴为、,在z=0平面内x、y
轴转过45°的方向上。对应的三个主折射率为:
可知,晶片后产生的附加相位差为
相应的出射光强为
(P⊥A,且与主轴x′,y′成45°)
式中:l为两电极间距,γ为纵向电光系数。
上式表明:电场方向与透光方向与KDP晶体光轴方向一致时,δ~
U,γ,且与l无关。
晶体透射率曲线——强度随电压变化曲线。
见图:当U=0,δ=0,I=0
当U=时,δ=π,
称为晶体的半波电压,γ大时,
2、横向电光效应
电场方向与光传播方向互相垂直
仍以KDP晶体为例:
沿z向加电场,光沿x′方向传播,则沿z和y′方向振动的线偏振光有不同的传播速度。
经晶体出射产生的相位差为: 
                外加电场引起
     ↓
自然双折射影响
横向电光效应有自然双折射影响。
使l/h大,即晶体呈扁平状,可使/2小。
横向效应的并联形式(如图b),使自然双折射影响相消,而电光延迟累加。
纵向运用时,采用晶体并联;晶体上电极并联,使电光相位延迟累加,而电压降为1/N。
(二)克尔效应(平方电光效应)
如图,P⊥A,
未加电场,犹如P、A间为一各向同性介质。
外加电场,犹如P、A间加入光轴在电场方向的单轴晶体。
与电场平行和垂直方向上产生的双折射率差为
(K为克尔系数)
(P⊥A,且与光轴成45°)
(三)电光效应的应用。
电光开关:
利用半波电压的加入和除去,使系统处于关闭或全开状态。
其开关建立延迟时间为秒。
用于高速电光开关,光切割器及脉冲调Q开关。
电光调制:
工作原理:
电光光强调制器例子(纵向运用):
▲见图,P⊥A,且与主振动方向成45°,
其输出与外加电压成正比。
▲光学偏置。利用产生实现。
▲见下图,调制器工作点在非线性区,出现输出信号失真。
调制器工作在线性区(加片)出现不失真的输出信号。
如交流调制信号,
将工作点移到透射率曲线的线性区。
电光偏转:
利用在电光晶体上加与不加半波电压,有可能使o、e光在空间位置 上分离,从而达到控制光束位置的目的。
▲电光偏转器——起偏器+电光晶体+双折射晶体
例:数字式电光偏转器(如图布置,KDP晶体纵向运用)
■未加电压时,以o光从双折射晶体出射。
■加半波电压后,在双折射晶体中,o光→e光,发生偏转,从另一 位置出射。
如图,二级电光偏转器(两个电光偏转器组合)
其中:、取向一致,、取向一致,改变加在、上 的电压(或0),使光束偏转到四个相应位置上,同时使厚度,得均匀排列光斑。
三、声光效应
声波是弹性波。
  声波在媒质中传播时,由于弹性应变,媒质的折射率随空间和时间周期地变化,光通过媒质时会发生衍射,这种现象称为声光效应。
若沿z方向传播的纵声波使媒质粒子位移引起的应变为:
其中:——应变幅值;,——声波圆频
率、波数 。
可知,媒质的折射率为
上式表明,当纵声波入射时,介质折射率随空间位置和时间呈周
期变化,由此介质可视为一运动的声光栅。
声光衍射的光栅方程为:
&光栅常数(声光波长)光波波长
1、布喇格声光衍射
布喇格衍射的产生:
布喇格衍射的条件:
如图,声波波面形成一排排反射层,其相邻间隔等于声波波长
布喇格衍射条件: (类同于光栅衍射。声波为正弦波)
表明:只存在0,+1级(或-1级)衍射波。在+1(或-1)级衍射
方向上有最大衍射光强。
2、喇曼—奈斯声光衍射
喇曼—奈斯衍射的产生
喇曼—奈斯衍射特征
①各级衍射波最大值方向满足条件
,零级两侧光强呈对称分布
②第m级衍射光的频率(见图示)
3、声光效应的应用
⑴声光器件
声光器件的性能指标
①衍射效率η
:声光媒质的品质因数;L:声波波面宽度;h:换能器高度;:声强;:声波功率。
②带宽Δf(允许的声频变化范围)
  Δf大,则允许的信号频域越宽,或偏角范围越大,且能分辨的光点数目越多。
  衍射光束偏转范围Δθ,光束发散角Φ与能分辨的光点数N之关系为:
式中,τ——声波越过光束的时间;
   Δf——声光偏转器的带宽,Δf应小于中心频率;
   ——声光调制器的中心频率。
⑵声光调制
声光调制原理:通过改变超声波的强度来改变衍射光的强度,而实 现调制。
工作方式:可以以0级1级衍射光作为输出。一般η为60%~100%。
几种声光调制器的技术性能参数
光谱范围μm
衍射效率(%)
通光口径mm
0.44~0.85
0.44~0.633
▲加上超声波时,布喇格衍射光偏离腔的轴线,而受损失。
▲不加超声波时,光束透过均匀声光介质不发生偏折,使Q值陡升。
⑶声光偏转
声光偏转原理:通过改变超声波的频率以改变衍射光的偏转方向。
工作方式:采用布喇格衍射作声光偏转,得衍射光相对于入射光的 偏转角与超声波频率成正比,由布喇格条件为:
⑷声光频谱分析
  用声光布喇格衍射作输入信号的频谱分析。
如图,声光盒放在透镜前焦面上,当平行光入射时,衍射角为:
会聚于透镜后焦面上(f为某一频率的射频正弦信号),后焦
面上得到射频信号的频谱(功率谱),即许多光点。其分布取决
于声频分量的频率,其强度与声频分量的功率成正比。
章&&&&&&& 第

参考资料

 

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