聲光偏轉(zhuǎn)器(AODF)原理及應(yīng)用
聲光原理在很早之前就已經(jīng)為人所知了,但是聲光器件真正的發(fā)展和長(zhǎng)足的進(jìn)步是隨著激光技術(shù)的飛速發(fā)展才帶動(dòng)的,在實(shí)際的應(yīng)用中聲光器件一般是作為整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)中的一個(gè)部件來(lái)進(jìn)行使用,聲光器件包括Q開(kāi)關(guān),鎖模器,聲光調(diào)制器(AOM),聲光偏轉(zhuǎn)器(AODF),聲光移頻器(AOFS),聲光可調(diào)諧濾波器(AOTF)。
聲光設(shè)備本質(zhì)上是一個(gè)光學(xué)單元(晶體)的其中一個(gè)面與一個(gè)射頻信號(hào)發(fā)生器(產(chǎn)生10-100MHz級(jí)別的超聲波)相連接而組成的一個(gè)器件,由于光的彈性效應(yīng),超聲波對(duì)介質(zhì)的折射率產(chǎn)生正弦擾動(dòng),使得介質(zhì)折射率有了周期性變化,形成了體光柵結(jié)構(gòu),光柵的周期由聲速和頻率決定,當(dāng)光波長(zhǎng)跟驅(qū)動(dòng)器頻率匹配時(shí),光和光柵相互作用,形成強(qiáng)的一級(jí)衍射效應(yīng)。
聲光偏轉(zhuǎn)器是在一定范圍內(nèi),可以連續(xù)改變光束角度的器件,可以實(shí)現(xiàn)光束在一維方向上和二維方向上的掃描,聲光偏轉(zhuǎn)器其實(shí)與聲光調(diào)制器本質(zhì)上并沒(méi)有區(qū)別,區(qū)別只是在于所加的超聲波信號(hào)有所不同罷了,所加載的超聲波頻率始終保持不變,超聲波功率變化,使得衍射光位置不變,衍射效率變化,稱(chēng)之為聲光調(diào)制器,所加載的超聲波頻率改變,超聲波功率不變,使得衍射光位置改變,衍射效率不變則稱(chēng)之為聲光偏轉(zhuǎn)器。
聲光偏轉(zhuǎn)器在對(duì)激光光束偏轉(zhuǎn)時(shí)在器件偏轉(zhuǎn)角度范圍之內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)連續(xù)掃描,隨機(jī)位置掃描等任意掃描方式。根據(jù)激光器本身參數(shù)以及對(duì)應(yīng)的聲光偏轉(zhuǎn)器,以可實(shí)現(xiàn)超過(guò)250KHZ的掃描頻率,并且在所有掃描位置衍射激光功率均勻。
相比于通常使用振鏡掃描光束,聲光偏轉(zhuǎn)器具有超高的掃描速度(掃描速度超過(guò)250KHZ,一般振鏡掃描頻率往往在KHZ水平),寬光譜范圍,高掃描分辨率,高光通量等優(yōu)點(diǎn)。但聲光調(diào)制器也有著一些不足,聲光器件都是偏振敏感器件,只作用特定偏振方向的光束,由于聲光器件的偏振敏感特性在聲光調(diào)制器和聲光偏轉(zhuǎn)器組合使用的情況下,要注意偏振方向,才能使得偏振效率達(dá)到最好。并且聲光偏轉(zhuǎn)器通常掃描角度有限,掃描振鏡可以實(shí)現(xiàn)大幅度掃描。所以在實(shí)際應(yīng)用中需要考慮具體情況選擇聲光偏轉(zhuǎn)器還是掃描振鏡。
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