Акустооптические модуляторы-частотосдвигатели с волоконными выводами

В.М. Епихин1, М.М. Мазур1, А.В. Рябинин1, П.В. Карнаушкин2, Л.И. Мазур1, Л.Л. Пальцев1, В.Н. Шорин1

1 ФГУП «ВНИИФТРИ», Менделеево, Московская обл., Россия
2 Пермский государственный национальный исследовательский университет, Пермь, Россия
epikvm@mail.ru

«Альманах современной метрологии» № 3 (27) 2021, стр. 104–116

УДК 534-16; 535.4

Аннотация. Разработаны, изготовлены и экспериментально исследованы акустооптические модуляторы-частотосдвигатели на кристаллах TeO2 с одномодовыми световодами, поддерживающими и не поддерживающими поляризацию для коллимированных и фокусированных световых пучков на длинах волн излучения 785, 1064, 1550 нм. Определены механизмы формирования и способы расширения рабочей полосы модулятора. Создан двухкристальный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с рабочей полосой ≈ 40 МГц. Рассмотрены однокристальные модуляторы на коллимированных пучках с частотной полосой ≈ 10 МГц. Исследован однокристальный модулятор с фокусиро-ванным световым пучком с временем переключения ≈ 18 нс и расширенной полосой приёма ≈ 40 МГц. Показано, что фокусировка светового пучка даёт возможность реализовать модулятор с минимальным временем переключения ≈ 2–3 нс. Это значение ограничено электрическим пробоем излучателя ультразвуковой волны.

Ключевые слова: акустооптика, акустооптический, модулятор, оптическое волокно.

Цитируемая литература

1. Антонов С.Н. Акустооптическая коммутация волоконно-оптических каналов // ЖТФ. — 2019. — Т. 89. — № 2. — С. 274–279.

2. Бердасов О. И., Грибов А. Ю., Стрелкин С. А., Слюсарев С. Н. Оптиче­ский стандарт частоты на холодных атомах стронция // Альманах современной метрологии. — 2017. — № 11. — С. 81–94.

3. Купалов Д. С., Барышев В. Н., Блинов И. Ю., Бойко А. И., Домнин Ю. С., Копылов Л. Н., Купалова Л. Н., Новоселов А. В., Хромов М. Н. Репер частоты фонтанного типа на основе холодных атомов рубидия. Первые результаты // Альманах современной метрологии. — 2017. — № 11. — С. 95ؘ–103.

4. Епихин В.М., Барышев В.Н., Слюсарев С.Н., Апрелев А.В., Блинов И.Ю. Акустооптические модуляторы для управляемого сдвига частоты свето­вых пучков в оптических и микроволновых стандартах частоты на холодных атомах // Квантовая электроника. — 2019. — Т. 49. — № 9. — С. 857–862.

5. Блистанов А.А., Бондаренко В.С., Переломова Н.В., Шаскольская М.П. Акустические кристаллы. — М.: Наука, 1982. — 632 с.

6. Айхлер Ю., Айхлер Г.И. Лазеры. Исполнение, управление, применение. — М.: Техносфера, 2012. — 495 с.

7. D. Acoustooptical pulse modulators // IEEE J. — 1970. — V. QE-6. — No. 1. — P. 15–18.

8. Магдич Л.Н., Молчанов В.Я. Акустооптические устройства и их применение. — М.: Сов. Радио, 1978. — 110 с.

9. Дьелесан Э., Руайе Д. Упругие волны в твёрдых телах. Применение для обработки сигналов. — М.: Наука, 1982. — 424 с.

10. Балакший В.И., Парыгин В.Н., Чирков Л.Е. Физические основы акусто-оптики. — М.: Радио и связь, 1985. — 279 с.

11. Епихин В.М., Карнаушкин П.В. // Квантовая электроника. — 2020. — Т. 50. — № 10. — С. 962–966.

12. Епихин В.М., Рябинин А.В. Акустооптические модуляторы с расширением частотной полосой для волоконно-оптических линий // ЖТФ. — 2021. — Т. 91. — № 6. — С. 1021–1025.

13. Мазур М.М., Мазур Л.И., Шорин В.Н. Двухкристальный акустооптический сдвигатель частоты: патент на изобретение РФ. — № 2648567 24.05.2017.

14. Мазур М. М., Мазур Л. И., Рябинин А. В., Шорин В. Н.  Широкополосный акустооптический сдвигатель частоты лазерного излучения с волоконными вводами // Квантовая электроника. — 2020. — Т. 50. — № 10. — С. 954–965.

15. Гусев О.Б., Клудзин В.В. Акустооптические измерения. — Л.: Издательство ЛГУ, 1987. — 149 с.

16. Gazalet M.G., Carlier S., Picault J.P., Waxin G., Bruneel C. Multifrequency paratellurite acoustooptic modulators // Appl. Opt. — 1985. — V. 24. — 24. — P. 4435–4438.

17. Лукашова Т.О., Наний О.Е., Никитин С.П., Трещиков В.Н. Точность измерения и пространственная разрешающая способность распределённого температурного датчика на основе двухимпульсного дифференциального когерентного рефлектометра // Квантовая электроника. — 2020. — Т. 50. — № 9. — С. 882–887.

Статья поступила в редакцию: 14.05.2021 г.
Статья прошла рецензирование: 15.06.2021 г.
Статья принята в работу: 01.07.2021 г.

Статья в полном объеме в Научной электронной библиотеке eLIBRARY.
Оформить подписку и купить печатные номера журнала у издателя.