مبدأ عمل المعدِّل الصوتي البصري

1. مبدأ عملمُعدِّل صوتي بصري
جوهر المعدِّل الصوتي البصري (مُعدِّل AOMيُعرف هذا التأثير باسم التأثير الصوتي البصري. يتكون هيكله الأساسي من بلورات صوتية بصرية، ومحولات طاقة، وأجهزة امتصاص، ومحركات. يقوم محول الطاقة بتحويل الإشارة الكهربائية الخارجة من المحرك إلى موجات فوق صوتية. عندما تنتشر هذه الموجات في الوسط الصوتي البصري، فإنها تُحدث تغيرات دورية في كثافة الوسط، مُشكلةً بنيةً تُشبه محزز الطور. عند مرور الضوء عبر هذا الوسط، يحدث حيود، مما يُؤدي إلى تعديل الموجة الحاملة الضوئية. يوجد نوعان رئيسيان من أنماط الحيود: حيود رامان نيس وحيود براغ. عادةً ما يعمل مُعدِّل AOM الشائع الاستخدام في نمط حيود براغ، حيث يسقط الضوء بزاوية براغ مُحددة، ويحتوي الضوء الخارج على ضوء غير منحرف من الرتبة الصفرية وضوء حيود من الرتبة الأولى بزاوية انحراف.
2. المعايير التقنية الرئيسية للمعدِّل الصوتي البصري
2.1 كفاءة الانعراج وفقدان التعديل: يقيس قدرة الجهاز على تحويل الضوء الساقط إلى ضوء منحرف من الدرجة الأولى والفقد البصري المصاحب له.
2.2 زاوية براغ: زاوية السقوط المحددة التي تحقق أفضل كفاءة حيود، والتي ترتبط بطول موجة الليزر، وتردد الراديو، وسرعة الصوت داخل البلورة.
2.3 القدرة المثلى للترددات الراديوية: أي قدرة التشبع، وهي قدرة تشغيل الترددات الراديوية اللازمة لتحقيق أقصى كفاءة حيود. ترد صيغة الحساب المحددة في المقال.
2.4 تكييف زاوية التباعد: لضمان الأداء الأمثل، يجب أن تتطابق زاوية تباعد الليزر الساقط مع خصائص الوسط الصوتي البصري.
2.5 سرعة التعديل: عادة ما يتم تمثيلها بوقت صعود الضوء، اعتمادًا على وقت انتقال الموجات الصوتية عبر الشعاع، وترتبط بقطر الشعاع وسرعة الصوت.
3. التطبيقات الرئيسية للمعدِّلات الصوتية الضوئية
التطبيقات الخمسة الرئيسية لـتقنية الصوت والبصرياتنكون:
3.1 مفتاح Q الصوتي البصري: يوضع داخل تجويف الليزر، ويقوم بتوليد ليزر نبضي عالي القدرة عن طريق تعديل خسائر التجويف بسرعة.
3.2 مُعدِّل/مفتاح صوتي بصري: يُستخدم لتعديل شدة الليزر أو التحكم السريع في تشغيل/إيقاف الليزر خارج تجويف الليزر، ويمكن استخدامه كغطاء أو مُخفِّف متغير.
3.3 عاكس بصري صوتي: من خلال تغيير تردد الراديو لتحويل شعاع الليزر، يتم تحقيق مسح سريع للشعاع، وهو مناسب للوصول العشوائي أو المسح المستمر.
3.4 محول التردد الصوتي البصري: مصمم خصيصًا لتحريك تردد الليزر لأعلى أو لأسفل، ويمكن ربطه على التوالي لتحقيق تركيبات تحويل تردد أكثر تعقيدًا.
3.5 مرشح صوتي بصري قابل للتعديل: مرشح بصري إلكتروني صلب قابل للتعديل، يمكنه اختيار أطوال موجية محددة بسرعة وديناميكية من طيف واسع.مصدر ضوء.