eng
Выпуск #1/2017
Р.Бихери
Использование акустооптических технологий для выборки оптических импульсов
Использование акустооптических технологий для выборки оптических импульсов
Просмотры: 3871
Для реализации многих лазерных технологий, например, при маркировке, необходимо контролировать падающую энергию, выбирая определенное количество импульсов. Это может быть реализовано с помощью устройства выборки импульсов (Pulse Picker*), работа которого, как правило, основана на акустооптическом методе.
DOI: 10.22184/1993-7296.2017.61.1.82.86
DOI: 10.22184/1993-7296.2017.61.1.82.86
Теги: acousto-optic technology control of the laser energy quantity pulse picking акустооптический метод выборка оптических импульсов контроль лазерной энергии
Короткие и сверхкороткие лазерные импульсы генерируются в виде импульсов с частотой повторения 10–100 МГц или более в лазерах с синхронизацией мод. Во многих применениях, например при лазерной маркировке, необходимо контролировать количество энергии, выбирая определенное количество импульсов. Это может быть реализовано с помощью устройства выборки импульсов (Pulse Picker), работа которого, как правило, основана на акустооптическом методе.[1]
Акустооптическое устройство выборки импульса представляет собой электрически управляемый оптический коммутатор, используемый для извлечения единичного импульса из последовательности генерируемых импульсов. В такой системе нет никаких механических движущихся частей и, таким образом, время отклика достигает порядка нескольких наносекунд.
КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ (CPER) И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ (EFF)
В данной статье рассматривается вариант получения одного импульса. Для такого случая, фактически, необходимо рассматривать лишь два параметра производительности системы: длительность оптического строб-импульс (Tw), который обычно обеспечивается пользователем, и время нарастания/спада (Tr) в устройстве выборки сигнала. Эти параметры играют важную роль в производительности Pulse Picker и влияют на следующие параметры системы:
Коэффициент затухания последовательных импульсов (CPER) – определяется как значение ослабления импульса, следующего за выбранным импульсом. Коэффициент может быть измерен как затухание, или просто как процент от невыбранного импульса
Относительная эффективность (EFF) представляет собой значение амплитуды выбранного импульса и измеряется в процентах.
ВРЕМЯ НАРАСТАНИЯ/СПАДА (Tr)
В идеале время нарастания и спада (Tr) должно быть мало по сравнению с временем между двумя лазерными импульсами. Другими словами, устройство выборки импульсов должно быть достаточно быстрым, чтобы восстановить свою работу между двумя лазерными импульсами, а также быстро обнулиться до появления следующего импульса (рис.1). В табл.1 показано влияние на параметры CPER и EFF различных значений Tr. При этом считается, что Tw соответствует времени между двумя последовательно идущими импульсами T.
Примечание: Когда время нарастания Tr не достаточно мало, CPER ограничен динамическим поведением Pulse Picker, но когда время нарастания увеличивается, CPER ограничен статическим коэффициентом экстинкции (Static ER).
ОПТИЧЕСКИЙ СТРОБ-ИМПУЛЬС (Tw)
С другой стороны, оптический строб-импульс (Tw) должен быть достаточно широким, чтобы позволить устройству выборки импульса достичь максимальной эффективности. Тем не менее, больицашое значение Tw приводит к уменьшению CPER. В табл.2 показано, как изменяется относительная эффективность EFF и CPER под воздействием различной длительности строб-импульса Tw. В данном случае Tr = T/2.
Из табл.2 видно, что малое время нарастания увеличивает относительную эффективность, а также CPER. Тем не менее, выбор длительности оптического затвора связан с возникающим компромиссом между значениями EFF и CPER. Чем больше оптический затвор, тем выше будет эффективность устройства выборки импульсов, но и CPER будет ниже. Это происходит главным образом в случаях, когда время нарастания настолько мало, что достигает нижнего предела разрешения акустооптической технологии. При таких условиях только длительность оптического окна может быть использована в качестве параметра для оптимизации CPER.
AA OPTO-ELECTRONICS PPK ДРАЙВЕР
Даже несмотря на то, что коэффициент затухания последовательных импульсов и относительная эффективность могут быть оптимизированы, на производительность Pulse Picker могут оказывать влияние и другие факторы. Нестабильности, возникающие от импульса к импульсу при извлечении единичного импульса, в основном встречаются при работе с лазерами с высокой частотой повторения (рис.2). Эта проблема возникает в основном из-за рассинхронизации между входными лазерными и строб-импульсами.
Для того, чтобы справиться с трудностями, упомянутыми выше, компания AA Opto-electronics разработала новый PPK драйвер (рис.3), обладающий следующими особенностями:
Входной эталонный счетчик сигналов для синхронизации.
Высокая стабильность от импульса к импульсу.
Встроенный внутренний генератор высокой точности.
Оптимизация CPER.
Регулировка ширины оптического строб-импульса и времени задержки.
Возможность определения соотношения для выборки.
Автоматическая перезагрузка сохраненных параметров.
Выходы: RS 232, USB, Bluetooth.
В статье рассмотрены различные параметры, которые необходимо учитывать при выборке оптических импульсов. Использование синхронизированного драйвера PPK от компании AA Opto-electronics обеспечивает упрощённую настройку систем, наилучшую оптимизацию параметров CPER (коэффициента затухания последовательных импульсов) и EEF (относительной эффективности), а также обеспечивает получение лучших результатов работы.
Компания "ОЭС Спецпоставка" представляет весь спектр продукции AA Opto-electronic на территории РФ и предлагает наиболее выгодные условия сотрудничества, полную техническую поддержку, а также поставку образцов. Получить дополнительную информацию Вы можете на сайте производителя AA Opto-electronic (www.aaoptoelectronic.com) или обратившись в компанию ОЭС Спецпоставка (www.oessp.ru).
[1] Pulse picking – выборка оптических импульсов.
Акустооптическое устройство выборки импульса представляет собой электрически управляемый оптический коммутатор, используемый для извлечения единичного импульса из последовательности генерируемых импульсов. В такой системе нет никаких механических движущихся частей и, таким образом, время отклика достигает порядка нескольких наносекунд.
КОЭФФИЦИЕНТ ЗАТУХАНИЯ ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНЫХ ИМПУЛЬСОВ (CPER) И ОТНОСИТЕЛЬНАЯ ЭФФЕКТИВНОСТЬ (EFF)
В данной статье рассматривается вариант получения одного импульса. Для такого случая, фактически, необходимо рассматривать лишь два параметра производительности системы: длительность оптического строб-импульс (Tw), который обычно обеспечивается пользователем, и время нарастания/спада (Tr) в устройстве выборки сигнала. Эти параметры играют важную роль в производительности Pulse Picker и влияют на следующие параметры системы:
Коэффициент затухания последовательных импульсов (CPER) – определяется как значение ослабления импульса, следующего за выбранным импульсом. Коэффициент может быть измерен как затухание, или просто как процент от невыбранного импульса
Относительная эффективность (EFF) представляет собой значение амплитуды выбранного импульса и измеряется в процентах.
ВРЕМЯ НАРАСТАНИЯ/СПАДА (Tr)
В идеале время нарастания и спада (Tr) должно быть мало по сравнению с временем между двумя лазерными импульсами. Другими словами, устройство выборки импульсов должно быть достаточно быстрым, чтобы восстановить свою работу между двумя лазерными импульсами, а также быстро обнулиться до появления следующего импульса (рис.1). В табл.1 показано влияние на параметры CPER и EFF различных значений Tr. При этом считается, что Tw соответствует времени между двумя последовательно идущими импульсами T.
Примечание: Когда время нарастания Tr не достаточно мало, CPER ограничен динамическим поведением Pulse Picker, но когда время нарастания увеличивается, CPER ограничен статическим коэффициентом экстинкции (Static ER).
ОПТИЧЕСКИЙ СТРОБ-ИМПУЛЬС (Tw)
С другой стороны, оптический строб-импульс (Tw) должен быть достаточно широким, чтобы позволить устройству выборки импульса достичь максимальной эффективности. Тем не менее, больицашое значение Tw приводит к уменьшению CPER. В табл.2 показано, как изменяется относительная эффективность EFF и CPER под воздействием различной длительности строб-импульса Tw. В данном случае Tr = T/2.
Из табл.2 видно, что малое время нарастания увеличивает относительную эффективность, а также CPER. Тем не менее, выбор длительности оптического затвора связан с возникающим компромиссом между значениями EFF и CPER. Чем больше оптический затвор, тем выше будет эффективность устройства выборки импульсов, но и CPER будет ниже. Это происходит главным образом в случаях, когда время нарастания настолько мало, что достигает нижнего предела разрешения акустооптической технологии. При таких условиях только длительность оптического окна может быть использована в качестве параметра для оптимизации CPER.
AA OPTO-ELECTRONICS PPK ДРАЙВЕР
Даже несмотря на то, что коэффициент затухания последовательных импульсов и относительная эффективность могут быть оптимизированы, на производительность Pulse Picker могут оказывать влияние и другие факторы. Нестабильности, возникающие от импульса к импульсу при извлечении единичного импульса, в основном встречаются при работе с лазерами с высокой частотой повторения (рис.2). Эта проблема возникает в основном из-за рассинхронизации между входными лазерными и строб-импульсами.
Для того, чтобы справиться с трудностями, упомянутыми выше, компания AA Opto-electronics разработала новый PPK драйвер (рис.3), обладающий следующими особенностями:
Входной эталонный счетчик сигналов для синхронизации.
Высокая стабильность от импульса к импульсу.
Встроенный внутренний генератор высокой точности.
Оптимизация CPER.
Регулировка ширины оптического строб-импульса и времени задержки.
Возможность определения соотношения для выборки.
Автоматическая перезагрузка сохраненных параметров.
Выходы: RS 232, USB, Bluetooth.
В статье рассмотрены различные параметры, которые необходимо учитывать при выборке оптических импульсов. Использование синхронизированного драйвера PPK от компании AA Opto-electronics обеспечивает упрощённую настройку систем, наилучшую оптимизацию параметров CPER (коэффициента затухания последовательных импульсов) и EEF (относительной эффективности), а также обеспечивает получение лучших результатов работы.
Компания "ОЭС Спецпоставка" представляет весь спектр продукции AA Opto-electronic на территории РФ и предлагает наиболее выгодные условия сотрудничества, полную техническую поддержку, а также поставку образцов. Получить дополнительную информацию Вы можете на сайте производителя AA Opto-electronic (www.aaoptoelectronic.com) или обратившись в компанию ОЭС Спецпоставка (www.oessp.ru).
[1] Pulse picking – выборка оптических импульсов.
Отзывы читателей
