Akusto-optesche ModulatorUwendung a kale Atomschränke
Als Kärkomponent vun der Vollfaser-Laserverbindung am Kaleatomgehäuse, denoptesch Faser akusto-optesch Modulatorwäert e frequenzstabiliséierte Laser mat héijer Leeschtung fir de Kalatomkabinett liwweren. Atomer absorbéieren Photonen mat enger Resonanzfrequenz vu v1. Well den Impuls vun de Photonen an den Atomer géigeniwwer dem Geschwindegkeetsgrad vun den Atomer no der Absorptioun vu Photonen ofhëlt, wouduerch den Zweck vun der Ofkillung vun den Atomer erreecht gëtt. Lasergekillte Atomer, mat hire Virdeeler wéi laanger Sondezäit, Eliminatioun vun der Doppler-Frequenzverschiebung a Frequenzverschiebung, déi duerch Kollisioun verursaacht gëtt, a schwaacher Kopplung vum Detektiounsliichtfeld, verbesseren d'präzis Miessfäegkeet vun Atomspektren däitlech a kënne wäit verbreet a kale Atomuhren, kale Atominterferometer a kale Atomnavigatioun, ënner anerem, agesat ginn.
Den Interieur vun engem akustooptesche Faser-AOM-Modulator besteet haaptsächlech aus engem akustooptesche Kristall an engem Faserkollimator etc. Dat moduléiert Signal wierkt op den piezoelektreschen Transducer a Form vun engem elektresche Signal (Amplitudenmodulatioun, Phasenmodulatioun oder Frequenzmodulatioun). Duerch d'Ännerung vun den Input-Charakteristiken, wéi d'Frequenz an d'Amplitude vum moduléierten Input-Signal, gëtt d'Frequenz- an Amplitudenmodulatioun vum Input-Laser erreecht. Den piezoelektreschen Transducer konvertéiert elektresch Signaler an Ultraschallsignaler, déi duerch de piezoelektreschen Effekt am selwechte Muster variéieren a se am akustooptesche Medium propagéieren. Nodeems de Breechungsindex vum akustooptesche Medium sech periodesch ännert, gëtt e Breechungsindexgitter geformt. Wann de Laser duerch de Faserkollimator geet an an dat akustooptescht Medium erakënnt, geschitt Diffraktioun. D'Frequenz vum diffraktéierte Liicht iwwerlagert eng Ultraschallfrequenz op déi ursprénglech Input-Laserfrequenz. Passt d'Positioun vum Faserkollimator un, fir datt den akustooptesche Fasermodulator am beschten Zoustand funktionéiert. Zu dësem Zäitpunkt soll den Afallswénkel vum afalenden Liichtstral d'Bragg-Diffraktiounskonditioun erfëllen, an den Diffraktiounsmodus soll Bragg-Diffraktioun sinn. Zu dësem Zäitpunkt gëtt bal all d'Energie vum afalenden Liicht op d'Diffraktiounsliicht vun der éischter Uerdnung iwwerdroen.
Den éischten AOM akuto-optesche Modulator gëtt um Frontend vum optesche Verstärker vum System benotzt, wouduerch dat kontinuéierlecht Inputliicht vum Frontend mat optesche Puls moduléiert gëtt. Déi moduléiert optesch Puls ginn dann an den optesche Verstärkungsmodul vum System fir Energieverstärkung eran. Den zweetenAOM akuto-optesche Modulatorgëtt um hënneschten Enn vum optesche Verstärker benotzt, a seng Funktioun ass et, de Basisrauschen vum optesche Pulssignal ze isoléieren, dat vum System verstärkt gëtt. Déi viischt an hënnescht Kanten vun de Liichtimpulsen, déi vum éischten AOM akuto-optesche Modulator ausgestraalt ginn, sinn symmetresch verdeelt. Nodeems se an den optesche Verstärker erakommen, weisen déi verstärkt Liichtimpulsen, well de Verstärkungsgrad vum Verstärker fir d'Pulsvirkant méi héich ass wéi dee fir d'Pulsnachkant, e Wellenformverzerrungsphenomen, wou d'Energie um viischte Rand konzentréiert ass, wéi an der Figur 3 gewisen. Fir datt de System optesch Impulser mat symmetrescher Verdeelung um viischten an hënneschte Rand kritt, muss den éischten AOM akuto-optesche Modulator eng analog Modulatioun iwwerhuelen. D'Systemsteierunitéit passt d'opsteigend Kant vum éischten AOM akuto-optesche Modulator un, fir d'opsteigend Kant vum opteschen Impuls vum akuto-optesche Modul ze erhéijen an d'Verstärkungsnetuniformitéit vum optesche Verstärker um viischten an hënneschte Rand vum Impuls ze kompenséieren.
Den optesche Verstärker vum System verstärkt net nëmmen déi nëtzlech optesch Pulssignaler, mä och de Basisrauschen vun der Pulssequenz. Fir en héicht Signal-zu-Rauschen-Verhältnis vum System z'erreechen, ass d'Feature vum héijen Extinktiounsverhältnis vun der optescher Faser ...AOM-Modulatorgëtt benotzt fir de Basisrauschen um hënneschten Enn vum Verstärker z'ënnerdrécken, sou datt séchergestallt gëtt, datt d'Systemsignalimpulse maximal effektiv duerchlafe kënnen, während verhënnert gëtt, datt de Basisrauschen an den akustooptesche Shutter am Zäitdomän (Zäitdomän-Pulsgate) kënnt. Déi digital Modulatiounsmethod gëtt ugeholl, an den TTL-Niveausignal gëtt benotzt fir den Un- an Ausschalten vum akustooptesche Modul ze kontrolléieren, fir sécherzestellen, datt d'Opstigsflank vum Zäitdomän-Puls vum akustooptesche Modul déi designt Opstigszäit vum Produkt ass (d.h. déi minimal Opstigszäit, déi de Produit erreeche kann), an d'Pulsbreet hänkt vun der Pulsbreet vum TTL-Niveausignal vum System of.
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 01. Juli 2025