Post on 06-Apr-2015
Akustooptische Modulatoren
Fachwissenschaftliches Kolloquium HS Pforzheim
Thomas Gulden12 2007
Inhalt
bull Was ist ein akustooptischer Modulator
bull Anwendungsbeispiele
bull Aufbau amp Funktionsweise
bull Ansteuerung
AOM allgemein
Piezoelement
Absorber
transparenter Festkoumlrper(Glas Kristall)
HF - Signal
akustische Welleim Festkoumlrper Beugung des Laserstrahls
Laser
Piezokristall
(=ldquoBragg-Zelleldquo)
Anwendungen
bull Ablenkung - Justage eines Strahls
- Intensitaumltsmodulation
bull Frequenzselektion
bullFrequenzverschiebung
bull Schalten von Licht- bdquoQ-Switchldquo- Blanking (Austastung) bei Projektion
0 Ord1 Ord
Funktionsweise
Erzeugung einer akustischen Welle (sog Ultraschallwelle) innerhalb des Kristalls durch Anregung des Piezo-Elements mittels Hochfrequenz-Signal
periodische Dichtemodulation
periodische Modulation des Brechungsindex
ldquooptisches Gitterldquo
Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
Akustooptische ModulatorenFachwissenschaftliches Kolloquium 7 Semester HS Pforzheim
copy Thomas Gulden 2007wwwdj9kwde -gt Downloads -gt FWK AOMs
Inhalt
bull Was ist ein akustooptischer Modulator
bull Anwendungsbeispiele
bull Aufbau amp Funktionsweise
bull Ansteuerung
AOM allgemein
Piezoelement
Absorber
transparenter Festkoumlrper(Glas Kristall)
HF - Signal
akustische Welleim Festkoumlrper Beugung des Laserstrahls
Laser
Piezokristall
(=ldquoBragg-Zelleldquo)
Anwendungen
bull Ablenkung - Justage eines Strahls
- Intensitaumltsmodulation
bull Frequenzselektion
bullFrequenzverschiebung
bull Schalten von Licht- bdquoQ-Switchldquo- Blanking (Austastung) bei Projektion
0 Ord1 Ord
Funktionsweise
Erzeugung einer akustischen Welle (sog Ultraschallwelle) innerhalb des Kristalls durch Anregung des Piezo-Elements mittels Hochfrequenz-Signal
periodische Dichtemodulation
periodische Modulation des Brechungsindex
ldquooptisches Gitterldquo
Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
Akustooptische ModulatorenFachwissenschaftliches Kolloquium 7 Semester HS Pforzheim
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AOM allgemein
Piezoelement
Absorber
transparenter Festkoumlrper(Glas Kristall)
HF - Signal
akustische Welleim Festkoumlrper Beugung des Laserstrahls
Laser
Piezokristall
(=ldquoBragg-Zelleldquo)
Anwendungen
bull Ablenkung - Justage eines Strahls
- Intensitaumltsmodulation
bull Frequenzselektion
bullFrequenzverschiebung
bull Schalten von Licht- bdquoQ-Switchldquo- Blanking (Austastung) bei Projektion
0 Ord1 Ord
Funktionsweise
Erzeugung einer akustischen Welle (sog Ultraschallwelle) innerhalb des Kristalls durch Anregung des Piezo-Elements mittels Hochfrequenz-Signal
periodische Dichtemodulation
periodische Modulation des Brechungsindex
ldquooptisches Gitterldquo
Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
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bull Ablenkung - Justage eines Strahls
- Intensitaumltsmodulation
bull Frequenzselektion
bullFrequenzverschiebung
bull Schalten von Licht- bdquoQ-Switchldquo- Blanking (Austastung) bei Projektion
0 Ord1 Ord
Funktionsweise
Erzeugung einer akustischen Welle (sog Ultraschallwelle) innerhalb des Kristalls durch Anregung des Piezo-Elements mittels Hochfrequenz-Signal
periodische Dichtemodulation
periodische Modulation des Brechungsindex
ldquooptisches Gitterldquo
Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
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Ualtneu fnff
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Funktionsweise
Erzeugung einer akustischen Welle (sog Ultraschallwelle) innerhalb des Kristalls durch Anregung des Piezo-Elements mittels Hochfrequenz-Signal
periodische Dichtemodulation
periodische Modulation des Brechungsindex
ldquooptisches Gitterldquo
Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
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Ualtneu fnff
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Funktionsweise II
Der Gitterabstand entspricht der Wellenlaumlnge der Ultraschallwelle im Medium
f
vMediumU mit = 05 8000 ms Mediumv
Kristall
Ultraschallwelle
Piezo-element
Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
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Exkurs Beugung allgemein
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 1 2 3 hellip
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n2
sin
Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
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Sonderfall = 90deg
= Einfallwinkel Strahlungd = Gitterkonstante (-abstand)
Andere Beschreibung fuumlr = d sin()
U
Bedingung fuumlr konstruktive Interferenz2 = n mit n = Beugungsordnung = 0 1 -1 2 -2 hellip
Durch Einsetzen ergibt sich die Bragg ndash Gleichung n = 2 d sin()
d
n sin
Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
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Beugung im AOM
Ultraschallwelle
U
Lasern
)sin( mit n = Beugungsordnung (0 -1 1 -2 2 hellip)
Bei Auftreffen der Strahlung auf das Gitter senkrecht zur Ausbreitungsrichtung ( parallel zu den Wellenfronten) des Ultraschalls gilt fuumlr den Beugungswinkel
Wellenfronten
Laser
0 Ordnung
1 Ordnung
Ablenkung des Strahls durch Aumlnderung der Frequenz des Modulationssignals
Piezoelement
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
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Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
Akustooptische ModulatorenFachwissenschaftliches Kolloquium 7 Semester HS Pforzheim
copy Thomas Gulden 2007wwwdj9kwde -gt Downloads -gt FWK AOMs
Beugung im AOM II
fmod = 136 MHz P = 5W=gt = 06deg
fmod = 173 MHz P = 5W=gt = 08deg
Projektion eines HeNe-Laserstrahls ( = 6328 nm)
Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
Akustooptische ModulatorenFachwissenschaftliches Kolloquium 7 Semester HS Pforzheim
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Intensitaumltsmodulation
bull Die Intensitaumlt des abgelenkten Strahls ist weitestgehend proportional zur Intensitaumlt des Modulationssignalsbull Houmlhere Modulationsleistung fuumlhrt zu Ablenkungsprodukten houmlherer Ordnung
fmod = 150MHz P = 1W
fmod = 150MHz P = 5W
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
Akustooptische ModulatorenFachwissenschaftliches Kolloquium 7 Semester HS Pforzheim
copy Thomas Gulden 2007wwwdj9kwde -gt Downloads -gt FWK AOMs
FrequenzselektionDie Beugung ist abhaumlngig von der Wellenlaumlnge des Lichts
U
Lasern
)sin(
Je groumlszliger die Wellenlaumlnge des einfallenden Lichts ist desto staumlrker wird dieses gebeugt (bdquovariables Prismaldquo)
AOM
Anwendung zB Spektralanalyse Messsystem
feststehenderDetektor
Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
Ualtneu fnff
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Frequenzverschiebung
Aufgrund des Absorbers kann sich keine stehende Welle ausbilden Die Schallwelle erzeugt ein bewegtes Gitter welches die Frequenz des einfallenden Lichts aufgrund des Doppler-Effekts um dessen Betrag verschiebt
Praktisch nur geringe Auswirkung
)10(~)10(~ 148LaserSchall ff
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