Acousto-optic modulator: Aplikasyon sa mga kabinet sa bugnaw nga atomo

Modulator sa akusto-optikoAplikasyon sa mga kabinet nga bugnaw nga atomo

Isip kinauyokan nga sangkap sa all-fiber laser link sa cold atom cabinet, angoptical fiber acousto-optic modulatormohatag og high-power frequency-stabilized laser para sa cold atom cabinet. Ang mga atom mosuhop og mga photon nga adunay resonant frequency nga v1. Tungod kay ang momentum sa mga photon ug atom sukwahi, ang katulin sa mga atom mokunhod human sa pagsuhop sa mga photon, sa ingon makab-ot ang katuyoan sa pagpabugnaw sa mga atomo. Ang mga laser-cooled atom, uban sa ilang mga bentaha sama sa taas nga probing time, pagwagtang sa Doppler frequency shift ug frequency shift nga gipahinabo sa bangga, ug huyang nga coupling sa detection light field, makapauswag pag-ayo sa tukma nga kapasidad sa pagsukod sa atomic spectra ug mahimong kaylap nga magamit sa bugnaw nga atomic clocks, bugnaw nga atomic interferometers, ug bugnaw nga atomic navigation, ug uban pang mga natad.

Ang sulod sa optical fiber AOM acousto-optic modulator gilangkoban sa usa ka acousto-optic crystal ug usa ka optical fiber collimator, ug uban pa. Ang modulated signal molihok sa piezoelectric transducer sa porma sa usa ka electrical signal (amplitude modulation, phase modulation o frequency modulation). Pinaagi sa pag-usab sa input characteristics sama sa frequency ug amplitude sa input modulated signal, makab-ot ang frequency ug amplitude modulation sa input laser. Ang piezoelectric transducer mo-convert sa mga electrical signal ngadto sa ultrasonic signals nga magkalahi sa samang pattern tungod sa piezoelectric effect ug mopakatap niini sa acousto-optic medium. Human mausab ang refractive index sa acousto-optic medium matag karon ug unya, maporma ang refractive index grating. Kung ang laser moagi sa fiber collimator ug mosulod sa acousto-optic medium, mahitabo ang diffraction. Ang frequency sa diffracted light mopatong sa ultrasonic frequency sa orihinal nga input laser frequency. I-adjust ang posisyon sa optical fiber collimator aron ang optical fiber acoust-optic modulator mogana sa pinakamaayong estado. Niining panahona, ang anggulo sa pag-abot sa sinag sa kahayag kinahanglan nga makatagbaw sa kondisyon sa diffraction sa Bragg, ug ang diffraction mode kinahanglan nga Bragg diffraction. Niining panahona, halos tanan nga enerhiya sa kahayag nga pag-abot gibalhin ngadto sa first-order diffraction light.

Ang unang AOM acouto-optic modulator gigamit sa atubangan nga bahin sa optical amplifier sa sistema, nga nag-modulate sa padayon nga input light gikan sa atubangan nga bahin gamit ang optical pulses. Ang modulated optical pulses mosulod dayon sa optical amplification module sa sistema para sa energy amplification. Ang ikaduhaAOM acuto-optic modulatorGigamit kini sa likod nga bahin sa optical amplifier, ug ang gimbuhaton niini mao ang pag-isolate sa base noise sa optical pulse signal nga gi-amplify sa sistema. Ang atubangan ug likod nga mga ngilit sa light pulses nga gipagawas sa unang AOM acouto-optic modulator simetriko nga giapod-apod. Human makasulod sa optical amplifier, tungod kay ang gain sa amplifier para sa pulse leading edge mas taas kaysa sa pulse trailing edge, ang gi-amplify nga light pulses magpakita og waveform distortion phenomenon diin ang enerhiya gikonsentrar sa leading edge, sama sa gipakita sa Figure 3. Aron makakuha ang sistema og optical pulses nga adunay simetriko nga distribusyon sa atubangan ug likod nga mga ngilit, ang unang AOM acouto-optic modulator kinahanglan nga mogamit og analog modulation. Ang system control unit mo-adjust sa rising edge sa unang AOM acouto-optic modulator aron madugangan ang rising edge sa optical pulse sa acoust-optic module ug mo-compensate sa gain non-uniformity sa optical amplifier sa atubangan ug likod nga mga ngilit sa pulse.

Ang optical amplifier sa sistema dili lang mopadako sa mapuslanong optical pulse signals, apan mopadako usab sa base noise sa pulse sequence. Aron makab-ot ang taas nga system signal-to-noise ratio, ang taas nga extinction ratio feature sa optical fiberModulator sa AOMGigamit kini aron mapugngan ang base noise sa likod nga bahin sa amplifier, aron masiguro nga ang mga pulse sa signal sa sistema makaagi nga epektibo sa labing dako nga sukod samtang gipugngan ang base noise nga makasulod sa time-domain acousto-optic shutter (time-domain pulse gate). Gigamit ang digital modulation method, ug ang TTL level signal gigamit aron makontrol ang on ug off sa acoust-optic module aron masiguro nga ang rising edge sa time-domain pulse sa acoust-optic module mao ang gidisenyo nga rising time sa produkto (ie, ang minimum nga rising time nga makuha sa produkto), ug ang pulse width nagdepende sa pulse width sa system TTL level signal.