Die Eigenschaften des akustooptischen Modulators AOM

Die Eigenschaften vonAOM akustooptischer Modulator

Hohe optische Leistung aushalten

Der akustooptische Modulator AOM ist in der Lage, hohen Laserleistungen standzuhalten und gewährleistet so den reibungslosen Durchgang von Hochleistungslasern. In einer reinen Glasfaser-LaserverbindungFaserakustooptischer ModulatorDas Verfahren wandelt kontinuierliches Licht in gepulstes Licht um. Aufgrund des relativ geringen Tastverhältnisses des optischen Pulses befindet sich der größte Teil der Lichtenergie im Bereich der Beugung nullter Ordnung. Das Licht erster Ordnung und das Licht nullter Ordnung außerhalb des akustooptischen Kristalls breiten sich als divergente Gaußsche Strahlen aus. Obwohl sie die strengen Trennbedingungen erfüllen, sammelt sich ein Teil der Lichtenergie nullter Ordnung am Rand des optischen Faserkollimators und kann nicht durch die Faser übertragen werden, was letztendlich zu dessen Beschädigung führt. Die Blendenstruktur ist mithilfe eines hochpräzisen sechsdimensionalen Justierrahmens im Strahlengang platziert, um die Transmission des gebeugten Lichts in der Mitte des Kollimators zu begrenzen. Das Licht nullter Ordnung wird in das Gehäuse geleitet, um dessen Beschädigung des optischen Faserkollimators zu verhindern.

Schneller Anstieg

Bei einer reinen Glasfaser-Laserverbindung ist die kurze Anstiegszeit des optischen Pulses des AOMakustisch-optischer ModulatorDies gewährleistet, dass der Systemsignalimpuls maximal effektiv durchgelassen wird und gleichzeitig das Grundrauschen nicht in den akustisch-optischen Verschluss (Zeitbereichs-Impulsgatter) gelangt. Der Schlüssel zu einer schnellen Anstiegszeit optischer Impulse liegt in der Reduzierung der Laufzeit von Ultraschallwellen durch den Lichtstrahl. Zu den wichtigsten Methoden gehören die Verringerung des Strahltaillendurchmessers des einfallenden Lichtstrahls oder die Verwendung von Materialien mit hoher Schallgeschwindigkeit zur Herstellung akustisch-optischer Kristalle.

Abbildung 1 Anstiegszeit des Lichtimpulses

Geringer Stromverbrauch und hohe Zuverlässigkeit

Raumfahrzeuge verfügen über begrenzte Ressourcen, sind rauen Bedingungen ausgesetzt und befinden sich in komplexen Umgebungen, was höhere Anforderungen an den Stromverbrauch und die Zuverlässigkeit von optischen Faser-AOM-Modulatoren stellt.AOM-ModulatorDer optische Fasermodulator verwendet einen speziellen tangentialen akustooptischen Kristall mit einem hohen akustooptischen Gütefaktor M². Dadurch ist der benötigte Ansteuerstrom bei gleicher Beugungseffizienz gering. Dieses energiesparende Design reduziert nicht nur den Ansteuerstrombedarf und schont die begrenzten Ressourcen im Raumfahrzeug, sondern verringert auch die elektromagnetische Strahlung des Ansteuersignals und entlastet das System von der Wärmeabfuhr. Aufgrund der eingeschränkten Prozessanforderungen für Raumfahrzeugprodukte wird bei der herkömmlichen Kristallmontage von optischen Fasermodulatoren lediglich einseitig Silikonkautschuk geklebt. Versagt der Silikonkautschuk, verändern sich die technischen Parameter des Kristalls unter Vibrationsbedingungen, was den Anforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie widerspricht. Im Laserlink wird der Kristall des optischen Fasermodulators durch eine Kombination aus mechanischer Fixierung und Silikonkautschukklebung befestigt. Die Montagestruktur der oberen und unteren Flächen ist so symmetrisch wie möglich gestaltet, wodurch gleichzeitig die Kontaktfläche zwischen Kristalloberfläche und Montagegehäuse maximiert wird. Dies bietet die Vorteile einer hohen Wärmeableitung und einer symmetrischen Temperaturverteilung. Herkömmliche Kollimatoren werden durch Verkleben mit Silikonkautschuk fixiert. Unter hohen Temperaturen und Vibrationen können sie sich verschieben und die Produktleistung beeinträchtigen. Die nun verwendete mechanische Fixierung des optischen Faserkollimators erhöht die Produktstabilität und erfüllt die Prozessanforderungen der Luft- und Raumfahrtindustrie.