Модулятори акусто-оптикӣ: Истифода дар шкафҳои атомии сард

Модулятори акусто-оптикӣ: Истифода дар шкафҳои атомии сард

Ҳамчун ҷузъи асосии пайванди лазерии нахи дар кабинети атомии сард,модулятори нахи оптикии акусто-оптикӣбарои кабинети атомии сард лазери пурқуввати басомади устуворро таъмин хоҳад кард. Атомҳо фотонҳоро бо басомади резонанси v1 мегиранд. Азбаски импулси фотонҳо ва атомҳо муқобиланд, суръати атомҳо пас аз азхудкунии фотонҳо коҳиш меёбанд ва ба ин васила ба ҳадафи сардшавии атомҳо ноил мешаванд. Атомҳои лазерӣ хунукшуда бо бартариҳои худ, аз қабили вақти санҷиши тӯлонӣ, рафъи тағирёбии басомади Доплер ва тағирёбии басомадҳо, ки дар натиҷаи бархӯрд ва пайвастагии заифи майдони нури ошкоршуда қобилияти ченкунии дақиқи спектрҳои атомиро ба таври назаррас беҳтар мекунанд ва метавонанд дар соатҳои сарди атомӣ, интерферометрҳои сарди атомӣ ва дар байни дигар майдонҳои атомии сард истифода шаванд.

Дар дохили як модулятори акусто-оптикии нахи оптикии AOM асосан аз кристалл акусто-оптикӣ ва коллиматори нахи оптикӣ ва ғайра иборат аст. Сигналҳои модуляцияшуда дар табдилдиҳандаи пьезоэлектрикӣ дар шакли сигнали барқӣ (модулятсияи амплитуда, модуляцияи фаза ё модуляцияи басомад) амал мекунанд. Бо тағйир додани хусусиятҳои вуруд ба монанди басомад ва амплитудаи сигнали модуликунонидашуда, басомад ва амплитудаи модуляцияи лазери воридотӣ ба даст оварда мешавад. Табдилдиҳандаи пьезоэлектрикӣ сигналҳои электрикиро ба сигналҳои ултрасадо табдил медиҳад, ки аз сабаби эффекти пьезоэлектрикӣ дар як шакл фарқ мекунанд ва онҳоро дар муҳити акусто-оптикӣ паҳн мекунанд. Баъди давра ба давра таѓйир ёфтани нишондињандаи шикастани муњити акусто-оптикї торчаи шохиси шикаста ба вуљуд меояд. Вақте ки лазер аз коллиматори нах мегузарад ва ба муҳити акусто-оптикӣ медарояд, дифраксия ба амал меояд. Басомади нури дифраксияшуда басомади ултрасадоро ба басомади ибтидоии лазерии воридотӣ ҷойгир мекунад. Мавқеи коллиматори нахи оптикиро танзим кунед, то модулятори нахи оптикии акуст-оптикӣ дар ҳолати беҳтарин кор кунад. Дар ин ваќт кунљи њодисаи шуои нури афтанда бояд шарти дифраксионии Бреггро қонеъ гардонад ва режими дифраксия бояд дифраксияи Брагг бошад. Дар ин вакт кариб тамоми энергияи нури афтида ба нури дифраксионии дарачаи якум мегузарад.

Аввалин модулятори акуто-оптикии AOM дар қисми пеши пурқувваткунандаи оптикии система истифода мешавад, ки нури пайвастаи вурудро аз охири пеш бо импулсҳои оптикӣ модул мекунад. Пас аз он импулсҳои оптикии модуляцияшуда ба модули тақвияти оптикии система барои тақвияти энергия ворид мешаванд. ДуюмМодулятори акутооптикии AOMдар охири қафои пурқувваткунандаи оптикӣ истифода мешавад ва вазифаи он ҷудо кардани садои асосии сигнали импулси оптикии аз ҷониби система пурқувватшаванда мебошад. Кунҷҳои пеш ва қафои импулсҳои рӯшноӣ аз ҷониби аввалин модулятори акутооптикии AOM ба таври симметрӣ тақсим карда мешаванд. Пас аз ворид шудан ба пурзӯркунандаи оптикӣ, аз сабаби афзоиши афзоянда барои канори пеши импулс нисбат ба канори пеши импулс баландтар будани импульсҳои рӯшноӣ зуҳуроти таҳрифи шакли мавҷро нишон медиҳанд, ки дар он энергия дар канори пеш тамаркуз карда мешавад, тавре ки дар расми 3 нишон дода шудааст. модуляция. Воҳиди идоракунии система канори болоравии модулятори аввалини акуто-оптикии AOM-ро танзим мекунад, то канори болоравии набзи оптикии модули акуст-оптикиро афзоиш диҳад ва якрангии ҳосили пурқуввати оптикиро дар канори пеш ва пушти импулс ҷуброн кунад.

Таҷҳизоти оптикии система на танҳо сигналҳои муфиди импульси оптикиро тақвият мебахшад, балки садои асосии пайдарпаии импулсҳоро низ зиёд мекунад. Барои ноил шудан ба таносуби баланди сигнал ба садо, хусусияти таносуби баланди нобудшавии нахи оптикӣМодулятори AOMбарои пахш кардани садои пойгоҳ дар охири қафои пурқувваткунанда истифода мешавад ва кафолат медиҳад, ки импулсҳои сигнали система то ҳадди имкон самаранок гузаранд ва аз вуруди садои пойгоҳ ба пардаи акусто-оптикии вақт (дарвозаи домени импульс) монеъ мешаванд. Усули модуляцияи рақамӣ қабул карда мешавад ва сигнали сатҳи TTL барои идора кардани фурӯзон ва хомӯш кардани модули акуст-оптикӣ истифода мешавад, то ки канори болоравии набзи домени вақт-домени модули акуст-оптикӣ вақти тарҳрезишудаи болоравии маҳсулот бошад (яъне, вақти ҳадди ақали болоравии маҳсулот, ки маҳсулот метавонад ба даст орад) ва паҳнои набз аз паҳнои сигнали системаи TTL вобаста аст.