Sóng âm điều khiển chùm laser trong bộ điều biến âm quang ra sao?
Khám phá mở rộng – Vật lý 11
Bộ điều biến âm quang tạo sóng âm bên trong vật liệu để làm chiết suất biến thiên tuần hoàn, giống một cách tử đang chuyển động. Chùm laser đi qua có thể bị phân phối sang một hướng nhiễu xạ khác; điều khiển sóng âm giúp điều khiển phần ánh sáng ở hướng ấy.
Dao động cơ tạo một cấu trúc quang học
Đầu phát âm được kích bằng tín hiệu điện, làm vật liệu có những vùng nén và giãn nối tiếp. Trong môi trường phù hợp, biến dạng ấy làm tính chất khúc xạ thay đổi.
Ánh sáng gặp không chỉ một khối đồng nhất mà một phân bố chiết suất có quy luật. Những đóng góp tán xạ từ các vùng có thể tăng cường theo một số hướng khi thỏa điều kiện hình học và sóng thích hợp.
Điều khiển cường độ bằng chuyển ánh sáng sang đường khác
Thay đổi mức kích âm làm thay đổi lượng ánh sáng đi vào bậc nhiễu xạ được chọn trong miền vận hành. Ta có thể theo dõi bậc đó như một đầu ra đã điều biến.
Ánh sáng yếu đi ở một đường không có nghĩa toàn bộ năng lượng bị biến thành nhiệt. Một phần có thể đã được đưa sang đường khác. Do cách tử đang truyền trong vật liệu, ánh sáng nhiễu xạ còn có thể nhận một dịch chuyển tần số liên quan tần số âm.
Tốc độ của thiết bị vẫn có nguyên nhân vật lý
Sóng âm cần thời gian đi qua vùng chùm sáng. Một chùm rộng hơn có thể mất thời gian lâu hơn để toàn vùng được cập nhật bởi thay đổi kích thích. Mạch RF, vật liệu và hình học cũng ảnh hưởng đáp ứng.
Đây là sóng cơ trong phần tử quang, không nhất thiết là âm tai nghe được. Nó cũng không đồng nghĩa một sóng điện từ và một sóng âm có cùng vận tốc chỉ vì cùng tồn tại trong một tinh thể.
Hiểu lầm: AOM là một chiếc màn chắn cơ học nhỏ đóng mở trực tiếp trước chùm. Nó điều khiển phân bố ánh sáng bằng tương tác sóng và chiết suất.
Ghi nhớ: điện kích âm, âm tạo cách tử chiết suất, cách tử đổi đường và tần số của một phần ánh sáng.
Đọc thêm
- Điện trường điều khiển ánh sáng trong bộ điều biến Pockels ra sao?
- Sóng âm trên bề mặt tinh thể giúp bộ lọc điện thoại chọn tín hiệu ra sao?
- Cảm biến CO₂ quang âm nhận khí bằng ánh sáng và âm như thế nào?