تصنيف وتعديل معدل الليزر

تصنيف وتعديل معدل الليزر

معدِّل الليزرهو نوع من مكونات الليزر للتحكم، فهو ليس أساسيًا مثل البلورات والعدسات والمكونات الأخرى، ولا متكاملًا مثل الليزر،معدات الليزر، هو درجة عالية من التكامل، وأنواع ووظائف منتجات فئة الجهاز. من التعبير المعقد للموجة الضوئية، يمكن ملاحظة أن العوامل المؤثرة على الموجة الضوئية هي الشدة A(r)، والطور Φ(r)، والتردد ω، وأربعة جوانب لاتجاه الانتشار. بالتحكم في هذه العوامل، يمكن تغيير حالة الموجة الضوئية، ومُعدِّل الليزر المقابل هومعدل الشدة، معدِّل الطور، ومُحوِّل التردد، والمُحرِّك.

1. معدل الكثافة: يستخدم لتعديل شدة أو سعة الليزر، ومن بين هذه المعدلات المخففات البصرية والبوابات البصرية الأكثر تمثيلاً، فضلاً عن الأجهزة والمعدات المتكاملة مثل مقسمات الوقت ومثبتات الطاقة ومخففات الضوضاء.

2. معدِّل الطور: يُستخدم للتحكم في طور الشعاع، ويُسمى ازدياد الطور تأخرًا، بينما يُسمى تناقصه تقدمًا. هناك أنواع عديدة من مُعدّلات الطور، ومبادئ عملها مختلفة تمامًا، مثل مُعدّلات الطور المرنة الضوئية، ومُعدلات الطور الكهروضوئية عالية السرعة LN، وصفائح تأخير الطور المتغيرة البلورات السائلة، وغيرها، وجميعها تعتمد على مبادئ عمل مختلفة.

3. محول التردد: يستخدم لتغيير تردد الموجات الضوئية، ويُستخدم على نطاق واسع في أنظمة الليزر المتطورة أو معدات رسم الخرائط، مع محول التردد الصوتي البصري كممثل نموذجي.

4. العاكس: يستخدم لتغيير اتجاه انتشار الشعاع، ونظام الجلفانومتر التقليدي هو أحد هذه الأنظمة، بالإضافة إلى الجلفانومتر الميكانيكي السريع، والعاكس الكهروضوئي والعاكس الصوتي البصري.

لدينا مفهوم عام لمُعدِّل الليزر، أي المكونات التي تتحكم ديناميكيًا في بعض خصائص الليزر الفيزيائية وتغيرها. لكن لنتناول بالتفصيل منتجاته الخاصة، ولن يكفينا هذا المقال. لذا، سنركز أولًا على مُعَدِّل الشدة. يُستخدم مُعَدِّل الشدة على نطاق واسع في جميع أنواع الأنظمة البصرية، ويمكن وصف تنوعه وأدائه المختلف بالتعقيد. سنقدم لكم اليوم أربعة مخططات شائعة لمُعدِّل الشدة: المخطط الميكانيكي، المخطط الكهروضوئي، المخطط الصوتي البصري، ومخطط البلورات السائلة.

١. المخطط الميكانيكي: يُعدّ مُعدّل القوة الميكانيكي أقدم مُعدّل قوة وأكثرها استخدامًا. يقوم مبدأه على تغيير نسبة الضوء المستقطب (s) إلى الضوء المستقطب (p) عن طريق تدوير صفيحة نصف الموجة، وتقسيم الضوء بواسطة المُستقطب. منذ التعديل اليدوي الأولي وحتى الأتمتة العالية والدقة العالية الحالية، تطورت أنواع منتجاته وتطبيقاته بشكل ملحوظ.

٢. المخطط الكهروضوئي: يُمكن لمُعدِّل الشدة الكهروضوئي تغيير شدة أو سعة الضوء المستقطب، ويعتمد مبدأه على تأثير بوكلز للبلورات الكهروضوئية. تتغير حالة استقطاب الشعاع المستقطب بعد تطبيق المجال الكهربائي على البلورة الكهروضوئية، ثم يُقسَّم الاستقطاب انتقائيًا بواسطة المُستقطب. يُمكن التحكم في شدة الضوء المنبعث بتغيير شدة المجال الكهربائي، ويمكن الوصول إلى حدّ صعود/هبوط بمقدار نانوثانية.

٣. نظام صوتي بصري: يمكن استخدام مُعدّل الصوت البصري كمُعدّل شدة. بتغيير كفاءة الحيود، يمكن التحكم في قوة الضوء صفر والضوء 1 لتحقيق الغرض من ضبط شدة الضوء. تتميز البوابة الصوتية البصرية (المُوهِّن البصري) بسرعة تعديل عالية وعتبة تلف عالية.

4 محلول الكريستال السائل: يستخدم جهاز الكريستال السائل في كثير من الأحيان كلوحة موجة متغيرة أو مرشح قابل للضبط، عن طريق تطبيق جهد محرك على كلا طرفي صندوق الكريستال السائل لإضافة عنصر استقطاب دقيق، يمكن تحويله إلى مصراع الكريستال السائل أو الموهن المتغير، المنتج لديه فتحة كبيرة من خلال الضوء، وخصائص عالية الموثوقية.