აკუსტოპტიკური მოდულატორი: გამოყენება ცივ ატომურ კაბინეტებში

აკუსტოპტიკური მოდულატორიგამოყენება ცივ ატომურ კარადებში

ცივი ატომის კაბინეტში ბოჭკოვანი ლაზერული კავშირის ძირითადი კომპონენტის სახით,ოპტიკურ-ბოჭკოვანი აკუსტოპტიკური მოდულატორიცივი ატომის კაბინეტისთვის უზრუნველყოფს მაღალი სიმძლავრის სიხშირით სტაბილიზებული ლაზერის გამოყენებას. ატომები შთანთქავენ ფოტონებს v1 რეზონანსული სიხშირით. რადგან ფოტონებისა და ატომების იმპულსი საპირისპიროა, ფოტონების შთანთქმის შემდეგ ატომების სიჩქარე შემცირდება, რითაც მიიღწევა ატომების გაგრილების მიზანი. ლაზერით გაცივებული ატომები, მათი უპირატესობებით, როგორიცაა ხანგრძლივი ზონდირების დრო, დოპლერის სიხშირის ცვლისა და შეჯახებით გამოწვეული სიხშირის ცვლის აღმოფხვრა და აღმოჩენის სინათლის ველის სუსტი შეერთება, მნიშვნელოვნად აუმჯობესებს ატომური სპექტრების ზუსტი გაზომვის შესაძლებლობას და შეიძლება ფართოდ იქნას გამოყენებული ცივ ატომურ საათებში, ცივ ატომურ ინტერფერომეტრებსა და ცივ ატომურ ნავიგაციაში, სხვა სფეროებთან ერთად.

ოპტიკურ-ბოჭკოვანი AOM აკუსტუ-ოპტიკური მოდულატორის შიდა ნაწილი ძირითადად შედგება აკუსტუ-ოპტიკური კრისტალისა და ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კოლიმატორისგან და ა.შ. მოდულირებული სიგნალი მოქმედებს პიეზოელექტრულ გადამყვანზე ელექტრული სიგნალის სახით (ამპლიტუდის მოდულაცია, ფაზის მოდულაცია ან სიხშირის მოდულაცია). შემავალი მახასიათებლების, როგორიცაა შემავალი მოდულირებული სიგნალის სიხშირე და ამპლიტუდა, შეცვლით, მიიღწევა შემავალი ლაზერის სიხშირისა და ამპლიტუდის მოდულაცია. პიეზოელექტრული გადამყვანი გარდაქმნის ელექტრულ სიგნალებს ულტრაბგერით სიგნალებად, რომლებიც პიეზოელექტრული ეფექტის გამო ერთნაირი ნიმუშით იცვლება და ავრცელებს მათ აკუსტუ-ოპტიკურ გარემოში. აკუსტუ-ოპტიკური გარემოს გარდატეხის ინდექსის პერიოდული ცვლილების შემდეგ, წარმოიქმნება გარდატეხის ინდექსის ბადე. როდესაც ლაზერი გადის ბოჭკოვან კოლიმატორში და შედის აკუსტუ-ოპტიკურ გარემოში, ხდება დიფრაქცია. დიფრაქცირებული სინათლის სიხშირე ულტრაბგერით სიხშირეს აწესებს შემავალი ლაზერის საწყის სიხშირეზე. ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კოლიმატორის პოზიციის რეგულირება ოპტიკურ-ბოჭკოვანი აკუსტუ-ოპტიკური მოდულატორის საუკეთესო მდგომარეობაში მუშაობისთვის. ამ დროს, დაცემული სინათლის სხივის დაცემის კუთხე უნდა აკმაყოფილებდეს ბრაგის დიფრაქციის პირობას, ხოლო დიფრაქციის რეჟიმი უნდა იყოს ბრაგის დიფრაქცია. ამ დროს, დაცემული სინათლის თითქმის მთელი ენერგია გადადის პირველი რიგის დიფრაქციულ სინათლეზე.

პირველი AOM აკუტო-ოპტიკური მოდულატორი გამოიყენება სისტემის ოპტიკური გამაძლიერებლის წინა ბოლოში, რომელიც წინა ბოლოდან უწყვეტ შემავალ სინათლეს ოპტიკური იმპულსებით მოდულირებს. მოდულირებული ოპტიკური იმპულსები შემდეგ შედის სისტემის ოპტიკური გამაძლიერებლის მოდულში ენერგიის გაძლიერებისთვის. მეორეAOM აკუტო-ოპტიკური მოდულატორიგამოიყენება ოპტიკური გამაძლიერებლის უკანა ბოლოში და მისი ფუნქციაა სისტემის მიერ გაძლიერებული ოპტიკური იმპულსური სიგნალის საბაზისო ხმაურის იზოლირება. პირველი AOM აკუტო-ოპტიკური მოდულატორის მიერ გამომავალი სინათლის იმპულსების წინა და უკანა კიდეები სიმეტრიულად არის განაწილებული. ოპტიკურ გამაძლიერებელში შესვლის შემდეგ, იმპულსის წინა კიდის გამაძლიერებლის გაძლიერების უფრო მაღალი მაჩვენებლის გამო, გაძლიერებული სინათლის იმპულსები აჩვენებენ ტალღის ფორმის დამახინჯების ფენომენს, სადაც ენერგია კონცენტრირებულია წინა კიდეზე, როგორც ეს ნაჩვენებია ნახაზ 3-ში. იმისათვის, რომ სისტემამ მიიღოს ოპტიკური იმპულსები სიმეტრიული განაწილებით წინა და უკანა კიდეებზე, პირველმა AOM აკუტო-ოპტიკურმა მოდულატორმა უნდა გამოიყენოს ანალოგური მოდულაცია. სისტემის მართვის ბლოკი არეგულირებს პირველი AOM აკუტო-ოპტიკური მოდულატორის აღმავალ კიდეს, რათა გაზარდოს აკუსტ-ოპტიკური მოდულის ოპტიკური იმპულსის აღმავალი კიდე და კომპენსირება გაუწიოს ოპტიკური გამაძლიერებლის გაძლიერების არათანაბარობას იმპულსის წინა და უკანა კიდეებზე.

სისტემის ოპტიკური გამაძლიერებელი არა მხოლოდ აძლიერებს სასარგებლო ოპტიკურ იმპულსურ სიგნალებს, არამედ აძლიერებს იმპულსური მიმდევრობის საბაზისო ხმაურსაც. სისტემის სიგნალ-ხმაურის მაღალი თანაფარდობის მისაღწევად, ოპტიკურ-ბოჭკოვანი კაბელის მაღალი ჩაქრობის თანაფარდობის მახასიათებელია...AOM მოდულატორიგამოიყენება გამაძლიერებლის უკანა ბოლოში არსებული ბაზისური ხმაურის ჩასახშობად, რაც უზრუნველყოფს სისტემის სიგნალის იმპულსების ეფექტურად და მაქსიმალური დონით გავლას, ამავდროულად ხელს უშლის ბაზისური ხმაურის დროის დომენის აკუსტოფურ-ოპტიკურ ჩამკეტში (დროის დომენის იმპულსური კარიბჭე) შეღწევას. გამოყენებულია ციფრული მოდულაციის მეთოდი და TTL დონის სიგნალი გამოიყენება აკუსტოფური მოდულის ჩართვისა და გამორთვის სამართავად, რათა უზრუნველყოფილი იყოს, რომ აკუსტოფური მოდულის დროის დომენის იმპულსის აღმავალი კიდე იყოს პროდუქტის დაპროექტებული აღმავალი დრო (ანუ პროდუქტისთვის ხელმისაწვდომი მინიმალური აღმავალი დრო) და იმპულსის სიგანე დამოკიდებულია სისტემის TTL დონის სიგნალის იმპულსის სიგანეზე.