当今市chang上的激光光束调制器产物种类繁多，要从性能、成本和可靠性等方面选择一款合适的产物，尤其是对于那些不熟悉相关手艺的人来说，可能是一件令人望而生畏的事qing。

在这里，您将相识到两种最常见调制器手艺的基本事情原理。您将获得怎样明确产物规格的明确指导，并学会识别适合您特定需求的产物。

快速激光调制的须要性

自激光降生之初，光束强度必须快速转变或调制的应用就已经泛起。对换制应用举行分类的一种要领是凭证这一历程发生在系统的哪个位置。详细来说，调制可以发生在激光腔内（腔内），也可以发生在激光腔外光学系统中的某处（腔外）。

腔内调制的例子包罗 Q 开关、锁：颓坏箍。在这种qing况下，调制器打开和关闭光束，使存储的zeng益（功率）迅速释放。与激光器外部的调制器相比，这种要领发生的激光输出峰值功率高得多，脉宽也短得多。使用这种要领，平均功率为几瓦的锁模激光器可以通过将脉脱期制在几飞秒来靠近太瓦的峰值脉冲功率。

腔外调制器本质上只是开关，可以打开或关闭光束，或改变光束强度。但这些并不会影响激光本shen的特征。其应用规模从工业质料加工、共焦显微镜和多光子显微镜中的科学用途，到眼科手术等医疗应用。调制器还可用于脉冲选取。在这种qing况下，调制器从快速脉冲流中挑选出单脉冲或脉冲串举行后续放大。脉冲拾取可用于科学和工业超快激光系统。

调制器手艺

早期的激光调制实验基于机械或电子机械要领，例如快门或快速倾斜振镜，但这些要领在许多应用中速率基础不够快。因此，最终开发出了两种截然差异的快速调制器手艺：电光调制器（EOM）和声光调制器（AOM）。

电光调制器（通常称为普克尔盒）以晶体为基。善局ね饧拥牡缧藕判淙胂咝云窦す獾钠衩。当晶体的输出端与牢靠线性偏振片相结适时，就会发生激光光束强度的调制。包罗 BBO、KD*P 和 CdTe 在内的许多晶体都支持这种被称为普克尔斯效应的电光效应。这些晶体可设置成多种差异的事情方式：如上所述的强度调制器，或可变偏振旋转器。

在 EOM 中，外加电压可旋转入射光的偏振。偏振器可通过或阻挡光束，从而调治光强。

AOM 现实上是一个可变光束偏转装置。它将一个压电换能器粘接在蚲ai髦柿希ㄈ缰莳植Ａ、石英、TeO2和 Ge）的一侧。当以无线电频率驱动时，压电换能器会在晶体内发生声（或声波）波，从而使质料折射率发生移动的周期衴uan浠。这就像质料中的布拉格衍射光栅一样，使输入装备的激光束以适当的角度发生偏转。凭证差异的设置，多达 90% 的入射功率可被导入布拉格光栅的一阶。在大多数应用中，一阶光束会通过一个孔，阻挡未偏转（0 阶）光束。通过改变应用的射频信号可实现调制。也可以将 AOM 设置为通过未偏折光束。这样可以提供更大的总功率。但秠uan榷龋ㄏ猓┗虻髦粕疃冉系，由于gai光束中总会有一些剩余功率。

在 AOM 中，压电换能器在质料中发生布拉格光栅。光圈只允许衍射光束通过。

手艺比对

对于大多数应用而言，在 EOM 和 AOM 之间做出选择时，要思量几个关jian的性能和成本因素。由于 AOM 通常成本较低，除非应用对 EOM 的某项关jian优势有迫切需求，否则应首先选择 AOM。与 AOM 相比，EOM 具有更大的光圈、高功率和脉冲能量兼容性、极高的秠uan榷群涂焖俚纳仙奔。相反，AOM 的调制速率要高得多。下表总结了一些最主要的参数及其典型值。

速率/上升时间

调制器的时间性能由两个完全差异的参数决议：上升时间和调制频率。上升时间是指器件从关闭状态过渡到打开状态所需的时间。通常的老例是指定从 10% 开启状态到 90% 开启状态的上升时间。EOM 本shen速率很快，上升时间小于 1 ns。一旦施加电。骷状态就会切换。AOM 的上升时间通常较慢。这是由于换能器开shi振动和声波完全通过晶体撒播都需要时间。因此，上升时间与尺寸（孔径）有关；从亚毫米孔径的 10-20ns到大于 2 mm孔径的 >100 ns不等。

调制频率

另一个参数是调制速率或调制频率--重复开关的速率。AOM 在模拟和数字模式下都可以轻松地以高达几十兆赫的速率运行。然而，EOM 的调制速率通常较慢，而且经常受到驱动器速率的限制。详细来说，这是由于发生 90° 偏振旋转需要相当大的电压（千伏）。由于难以快速切换云云高的电压，EOM 应用基本上是以反向模式运行--将高电压降至地，以获得最快的上升时间。现在，G&H 的 EOM 驱动器接纳高速数字控制器和准确匹配的模拟阻抗，可在两种事情模式下快速运行。不朽qing缘mg的大多数 EOM 事情频率可达几十 kHz。不朽qing缘mg的 Chiron 系列普克尔盒产物经由优化，可在较低的电压下事情，因此频率可达 1 MHz。

孔径/光束尺寸

调制器的孔径是其可容纳的最大光束直径。通常qing况下，G&H 建议使用孔径为光束直径三倍（1/e?）的调制器（1% 功率点），襶uan苊夤馐鞑。大多数商用可见光激光器的输出光束直径都小于 2 mm，腔体内的光束腰甚至可以更小。因此，大多数 G&H AOM 的孔径都小于 2.5 mm。这使它们能够支持短上升时间和高调制频率。

调制器上升时间和调制周期的界说

不朽qing缘mg还为光纤耦合声光调制器提供较小孔径的器件，以及与红外激光器（如 CO2）配合使用的较大孔径器件，后者通常具有较大的光束直径，通？梢栽馐芙下纳仙奔。这里的上升时间以 ns/mm 孔径为单元。相比之下，EOM 的孔径要大得多，尺度型号的直径从 2.5 mm到 100 mm不等，甚至更大。虽然zeng大孔径对上升时间的影响不大，但直径更大的 EOM 成本更高。不朽qing缘mg最新推出的基于 KD*P 的 TX 系列 EOM 甚至可以提供高达 100 mm的孔径。这些产物可用于太瓦级和万万瓦级激光器的调Q。

成本

AOM 的成本一ban低于 EOM。造成这种qing况有几个因素。首先，EOM 使用的质料（如 BBO）本shen就比 AOM（如石英）昂贵。随着光圈尺寸的zeng大，这种成本差异会越发显着。此外，EOM 驱动的成本也高于 AOM 驱动，由于高电压切换是一项挑战。因此，为了最大限度地降低 EOM 的总体成本，必须凭证应用仔细匹配 EOM 光圈。这也是 G&H 提供尺度和定制 EOM 的主要缘故原由。

插入消耗/传输效率

EOM 的消耗最低，主要来自晶体本shen的吸收。EOM 的传输效率通常大于 98%，定制器件的传输效率甚至更高。AOM 的总体传输效率较低，这是由衍射历程本shen的有限效率决议的。当设置为使用一阶衍射光束时，插入消耗是光传输和衍射效率的组合。一阶光束的透射率可靠近输入强度的 90%。

秠uan榷/消光

秠uan榷然蛳獾慕缢凳谴蚩刺凸乇兆刺涞拇淝慷缺。在某些应用中，这一点相当主要，但在其他应用中，如模式锁定，这一点就不那么主要了。EOM 的秠uan榷韧ǔ８哂 AOM。几种 G&H EOM 的消光比大于 3500:1，而 AOM 的一阶光束典型值为 1000:1。

功率、能量处置赏罚/损坏阈值

与 AOM 相比，EOM 通？梢栽馐芨吖β实墓馐透叩穆龀迥芰。缘故原由有二。最主要的是，EOM 的孔径要大得多。扩大激光光束可降低其功率密度，从而使调制用具有更高的功率/脉冲能量。另一个因素是插入消耗和效率；AOM 需要比 EOM 消耗更多的消耗功率。对于使用 AOM 的高功率应用，如基于 CO2 激光器的极紫外光刻光源，G&H 提供水冷却。这可以使调制器清静地耗散功率，并提高损坏阈值。

一些现实思量因素

对于任何调制应用，尤其是 OEM 用途，关jian指标通常是性能和可靠性（纵然用寿命）。对于这两种类型的调制器，影响这些指标的因素各不相同。对于 EOM 而言，光学晶体的质量至关主要，这也是 G&H 公司险些在内部生产所有 EOM 质料的缘故原由。这些晶体必须经由生长和筛。yuan苊夥浩鸺性游锖 “面纱 ”等光学缺陷。最大限度地提高光学匀称性，从而最大限度地镌汰波面畸变是很是主要的，由于这既影响传输光束的光束质量（波面），也影响内在秠uan榷龋绕涫窃诮洗罂拙兜淖氨钢。随后应用于晶体上的抗反射 (AR) 涂层的质量对于最大限度地镌汰插入消耗很是主要。

由于开关电压较高，EOM 晶体还必须经由高电阻率筛选。电阻率过低会导致不行接受的电流流动、晶体太过发烧，甚至 “过弧 ”和灾难性开裂。电源测试和预烧也很主要。这不仅是为了确保电源本shen的使用寿命，也是为了延伸 EOM 的使用寿命。对于 AOM 来说，晶体/玻璃的光学质量也很主要，尤其是透射波面（即光束质量），这也是不朽qing缘mg在 G&H 生产包罗 TeO2 在内的大部门质料的缘故原由。对于原shi器件制造商的应用，这可襶uanＶご笈可敝柿亢托阅艿囊恢滦。主要的非光学挑战是致动器和光学晶体之间的界面，由于必须通过gai界面转达强烈的振动，以及由此发生的热量。绝不希奇，这一关jian界面上的分层wangwang是导致 AOM 早期失效的主要因素。因此，G&H 公司完全阻止使用粘合剂和其他粘接剂，由于它们通常会限制产物的使用寿命。相反，G&H 接纳了专有的共价jian合工艺，使致动器和晶体直接jian合。这种奇异的要领是 G&H AOM 具有长寿命和宽（射频）带宽特点的关jian所在。

典型应用领域

声光调制AOM

锗声光调制器

• 高重复率超快激光器中的腔内调Q。

• 用于微质料和半导体加工、切割、焊接和标志的质料加工系统依赖于 AOM 的高速。

• 半导体检测也需要高速率。不朽qing缘mg的 AOM 具有卓越的紫外性能和光束质量，这一点很是主要。

• 超快激光系统中的脉冲拾取需要 MHz 的速率。用于这种应用的器件经由优化，具有快速上升时间和低色散特征，可最大限度地镌汰脉冲展宽。

• AOM 的医疗应用，从成像到治疗。除速率外，其他关jian思量因素还包罗功率处置赏罚和可靠性。

• AOM 还可用于数据，使用衍射光束的射一再移的数据处置赏罚应用。G&H AOM 的电气效率和低功耗是其主要优势。

• 在共聚焦显微镜和其他图像应用中用作快速偏转器。
  

使用声光器件的共聚焦显微系统

电光调制EOM

基于 KD*P 的电光普克尔盒

• 高脉冲能量研究激光系统中的调Q——到达太瓦甚至万万瓦级别。

• 军用激光器（如用于测距）中的调Q，可靠性是主要思量因素。

• Alexandrite激光器的调Q，包罗医疗用途，如去除纹shen。

• 使用多波长的显微镜成像应用，由于它们能够完全关闭光束。

使用电光调制器或基于普克尔盒的激光调制去除纹shen

联系不朽qing缘mg

EOM 和 AOM 都是激光调制器，其事情原理截然差异，因此各自具有奇异的事情特征。武汉不朽qing缘mg光电手艺有限公司现在是G&H在中国的授权署理商，不朽qing缘mg的产物司理很愿意与您讨论您的详细要求，接待联系罗司理（手机：18162698939，座机：027-51858939，邮箱：lql@SintecLaser.com）快速获取产物选型和最新报价，并推荐最适合您特定需求的手艺。