声光调制器

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声光调制器 (AOM) 是一种通过电驱动信号精准控制激光束功率、频率或空间方向的设备,其工作原理基于声光效应,即声波的机械振动压力引起的折射率变化。

AOM 的核心部件是一块透明晶体(或玻璃),光在其中传播。与晶体相连的压电换能器用于激发频率约为 100 MHz 的声波。当光在声波产生的周期性折射率光栅中传播时,会发生布拉格衍射,因此 AOM 有时也被称为布拉格单元。

主要应用场景:

  • 固态激光器的 Q 开关。在激光条件下通常使用零级(未衍射)光束,当需要禁止激光时,开启 AOM 实现快速控制。

  • 固态激光器的腔倒空,用于产生纳秒级脉冲。

  • 脉冲选择器,用于降低脉冲序列的重复频率。

  • 在激光打印机等设备中,AOM 可用于调制激光束的功率。

  • 由于衍射角与声波频率相关,通过改变调制频率可以扫描输出光束方向。

本例仅通过少量折射率周期即可准确模拟物理原理,实际制造的组件尺寸可进一步扩展,并可使用与案例库示例衍射光栅相同的原理进行建模仿真。

案例中展示的此类问题通常可通过以下产品建模: