声光调制器及其典型应用.ppt

声光调制器声光调制器 (AOM, Acousto (AOM, Acousto--Modulators)optical Modulators)声光调制是一种外调制技术，通常把控制激光束强度变化的声光器件称作声光调制器。

声光调制技术比光源的直接调制技术有高得多的调制频率；与电光调制技术相比，它有更高的消光比（一般大于1000：1），更低的驱动功率，更优良的温度稳定性和更好的光点质量以及低的价格；与机械调制方式相比，它有更小的体积、重量和更好的输出波形。

其工作原理简述如下：声光调制器由声光介质和压电换能器构成。

当驱动源的某种特定载波频率驱动换能器时,换能器即产生同一频率的超声波并传入声光介质,在介质内形成折射率变化，光束通过介质时即发生相互作用而改变光的传播方向即产生衍射，如右图所示。

衍射模式有布拉格衍射和拉曼-奈斯型衍射。

激光腔外使用的声光调制器一般采用布拉格型，衍射角为：sin θd ≈θd=（λ0/υ）f1一级光衍射效率η为：η1=I1/IT=sin 2（∆ψ/2） ∆ψ=（π/λ0）√2LM2Pa/H式中λ0为光波长；V 为声光介质中的声速；I1为一级光衍射强度；L 为声光互作用长度；H 为声光互作用宽（高）度；M2为声光品质因数；Pa 为声功率。

当外加信号通过驱动电源作用到声光器件时，超声强度随此信号变化，衍射光强也随之变化，从而实现了对激光的振幅或强度调制；当外加信号仅为载波频率且不随时间变化时，衍射光的频率发生变化而达到移频。

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目前主要供应两种声光调制器：自由空间式声光调制器和光纤耦合声光调制器（或称为全光纤声光调制器）。

声光调制器移频原理一、引言声光调制器（Acousto-Optic Modulator, AOM）是一种能够将声音信号转换为光信号的装置。

它利用了声光效应和光学效应的相互作用，实现了声音和光的转换。

本文将详细介绍声光调制器的移频原理及其应用。

二、声光调制器的基本原理声光调制器是一种基于声光效应的装置，声光效应是指声音波和光波在某些材料中发生相互作用的现象。

声光调制器通常由一个声波发生器和一个光学系统组成。

声波发生器产生声波信号，通过压电晶体或声波晶体将声波转换为机械波，进而通过光学系统将机械波转换为光波。

三、声光调制器的移频原理声光调制器的移频原理是指通过调制声音信号的频率，从而改变输出光信号的频率。

具体来说，声光调制器利用声波对光波的折射率产生调制作用，使得输出光波的频率发生改变。

1. 声光调制器的工作原理声光调制器的工作原理基于声光效应和光学效应的相互作用。

当声波通过声波晶体传播时，声波会在晶体中引起密度和折射率的变化。

这种折射率的变化会导致光波的传播速度改变，从而引起光波的频率变化。

2. 光学频移的原理声光调制器中的声波晶体通常是一种具有特殊结构的晶体材料，如硅等。

这种晶体材料的特殊结构使得它具有特定的光学特性，包括折射率和吸收系数等。

当声波通过晶体时，声波会在晶体中引起折射率的变化。

这种折射率的变化会导致光波的传播速度发生变化，从而引起光波的频率变化。

3. 频率移动的控制声光调制器的频率移动可以通过控制声波的频率来实现。

声波的频率越高，光波的频率变化越大；声波的频率越低，光波的频率变化越小。

因此，通过控制声波的频率，可以实现对光波频率的精确调控。

四、声光调制器的应用声光调制器具有广泛的应用领域，包括通信、光学测量、光学成像等。

下面将介绍声光调制器在这些领域的具体应用。

1. 通信领域在通信领域，声光调制器被广泛应用于光纤通信系统中。

它可以将电信号转换为光信号，并通过光纤进行传输。

声光调制器的频率移动功能可以用于调制光信号的频率，实现多信道传输和频率分割多址等技术。