简述脉冲挑选器的道理及紧张性

2022-11-16 13:44:01 作者:戒烟不如戒情丶
导读:简述脉冲选择器的原理及重要性,脉冲选择器是一种电控光学开关,用于从快速脉冲序列中提取单个所需的多个脉冲。大多数情况下,超短脉冲是由锁模激光器产生的,以脉冲列...

脉冲选择器是一种电控光学开关,用于从快速脉冲序列中提取单个所需的多个脉冲。

大多数情形下,超短脉冲是由锁模激光器孕育发生的,以脉冲列的情势,脉冲重复速率在10MHz-10GHz量级。因为种种缘故原由,通常必要从单个脉冲列中提取特定的脉冲,比方只许可特定脉冲通过而制止别的的脉冲。这可以采纳一个脉冲选择器来实现,它是一个电子学操纵的光学开关。

脉冲选择器的道理

如下图,脉冲激光颠末棱镜分为两束,颠末格兰棱镜后,以必然的偏振态入射EOM后,因为电致晶体孕育发生电光效应,使出射光产生偏转,以符合偏振态透过棱镜;别的一束光在探测器上孕育发生电信号,电信号颠末调制器驱动处置惩罚、放大后,给EOM提供驱动提供参考信号,驱动依据参考信号输出高压脉冲信号,在调制器上孕育发生电光效应;

给晶体施加电压,电场导致晶体中分子产生取向,出现各向异性,孕育发生双折射,使平常光与非平常光折射率出现差别,终极体现光束偏转。折射率改变与电压呈线性干系的称为普克尔效应;而常用的非线性晶体KTP被用来做普克尔盒;

现在,普克尔盒常用晶体的半波电压根本在1000V~1800V之间,但是比力通用的驱动芯片MOSFET耐压值大多小于1000V,而MOSFET因为自身工艺导致开关频率又做烦懑,通常在几百KHz,而cmos晶体管的事情频率可以到达几十MHz,但是常见管子的耐压值又比力低,只有700V左右;

一款优异的脉冲选择体系对付晶体来说,必要思量半波电压、事情频率、透过率等,但是现在最大范围照旧半波电压稍高,给驱动设计带来很高的要求。

脉冲选择器的紧张性子

依据差别的应用要求,必要用到脉冲选择器一些差别的特性:

  • 开关时间(尤其是入射脉冲重复速率高时)

  • 开关的峰值重复速率

  • 透射脉冲的能量消耗

  • 按捺不必要脉冲的水平

  • 光学带宽(尤其是宽带脉冲)

  • 色散(尤其是宽带脉冲,比方,长度小于100fs)

  • 光学非线性(尤其是脉冲峰值功率很高)

  • 开放孔径的尺寸

  • 外尺寸

  • 瞄准敏锐度(担当角)

  • 电子学驱动器的本领

脉冲选择器的范例

大多数情形下,脉冲选择器是电光调制器大概声光调制器,与得当的电子学驱动器相联合。假如是电光调制器件,脉冲选择器包罗普克尔斯盒和一些偏振光学器件,比方薄膜偏振片;普克尔斯盒调控偏振态,偏振片则依据脉冲的偏振态可使其通过或制止。

声光脉冲选择器的道理是施加短的射频脉冲到声光调制器上,将不必要的脉冲反射到另外偏向上。反射的脉冲然后通过孔径,而别的的脉冲则被制止。

另一种情形下,调制器的速率都是由脉冲列中脉冲的时间隔断决定的(即,由脉冲源的脉冲重复速率决定),而不是由脉冲长度决定。

脉冲选择器的电子学驱动器必要餍足附加的条件。比方,它可以采纳光电二极管中孕育发生的信号,感知原始的脉冲列,从而将开关与入射脉冲合成。触发信号可在恣意时间输入,电子学装置会在得当的时间作用在开关上使厥后面的入射脉冲透过。

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