Инструкция по использованию коробки Поккельса

1. Определение интерфейса

2. Этапы использования

2.1 Нормальный режим управления

1. Подключите ячейку Поккельса, драйвер ячейки Поккельса и триггер внешнего сигнала.

2. Поверните переключатель режимов 2 вправо.

3. Подключите источник питания привода.

4. Введите внешний триггерный сигнал через интерфейс 6, и драйвер ячейки Поккельса начнет выдавать импульсы высокого напряжения.

5. Поверните интерфейс регулировки высокого напряжения 3, чтобы изменить выходное высокое напряжение, что может изменить состояние ячейки Поккельса. Высокое напряжение можно контролировать через PIN6 интерфейса управления 1.

6. Отключите адаптер питания, чтобы выключить драйвер.

* При включении драйвера генерируется высокое напряжение, обратите внимание на безопасность.

2.2 Режим аналогового управления напряжением

1. Подключите ячейку Поккельса, драйвер ячейки Поккельса и триггер внешнего сигнала.

2. Поверните переключатель режимов влево.

3. Подключите источник питания привода.

4. Измените входное напряжение на PIN1 интерфейса управления 1, предварительно отрегулируйте выходную амплитуду высокого напряжения и контролируйте высокое напряжение через PIN6 интерфейса управления 1.

5. Введите напряжение +5 В на PIN4 интерфейса управления 1, чтобы включить выход высокого напряжения.

6. Введите внешний триггерный сигнал через интерфейс 6, и драйвер ячейки Поккельса начнет выдавать импульсы высокого напряжения.

7. Отключите адаптер питания, чтобы выключить драйвер.

* Драйвер генерирует высокое напряжение при включении, пожалуйста, обратите внимание на безопасность; рекомендуется использовать напряжение +5 В переменного тока.

3. Меры предосторожности

1. Привод ячейки Поккельса генерирует высокое напряжение. Пожалуйста, соблюдайте принципы безопасного использования электроэнергии при его использовании, чтобы избежать таких опасностей, как утечка и поражение электрическим током.

2. Поскольку для разрядки конденсатора требуется время, не прикасайтесь к высоковольтному выходному интерфейсу драйвера сразу после закрытия драйвера ячейки Поккельса, пока он не будет полностью разряжен.

3. Пожалуйста, внимательно прочитайте инструкции по использованию и используйте их в соответствии с ними; сначала обязательно включите источник питания, а затем подайте триггерный сигнал.

4. Длина выходной линии оказывает определенное влияние на выходной сигнал.В принципе, по мере увеличения частоты триггерного сигнала длину выходной линии следует сокращать.

5. Не запускайте привод без нагрузки.

6. Не используйте одновременно обычный режим управления драйвером и режим управления аналоговым напряжением.

7. Высоковольтный импульсный выходной сигнал можно измерить только с помощью дифференциальных датчиков. Неподходящее оборудование может привести к выходу из строя привода.

электрооптическая модуляция

       Под действием внешнего электрического поля некоторые изотропные среды будут вызывать двойное лучепреломление, а также изменятся свойства двойного лучепреломления кристаллов, изначально обладающих свойствами двойного лучепреломления.Это явление называется электрооптическим эффектом. На основе электрооптического эффекта, когда внешнее электрическое поле действует на электрооптический кристалл, электрооптический кристалл подобен волновой пластинке с фазовой задержкой, связанной с внешним электрическим полем. Состояние поляризации излучаемого света, проходящего через электрооптический кристалл, изменится, в результате чего интенсивность излучаемого анализатором света модулируется, что является электрооптической модуляцией. Электрооптическая модуляция может быть разделена на два типа: продольная электрооптическая модуляция и поперечная электрооптическая модуляция в зависимости от направления внешнего электрического поля.

1.1 Продольная электрооптическая модуляция

       Принцип работы продольного электрооптического модулятора показан на рисунке 1. Электрооптический кристалл представляет собой кристалл КД*П. Кристалл КД*П разрезан на кубоид, перпендикулярный оптической оси (оси z). стороны параллельны оптической оси, а две торцевые поверхности покрыты прозрачной проводящей мембраной. Направления осей светопропускания поляризатора P1 и поляризатора P2 перпендикулярны, а направление оси светопропускания P1 параллельно или перпендикулярно оси x.

Рисунок 1. Принципиальная схема принципа продольного электрооптического модулятора.

       Согласно теории кристаллооптики, когда электрическое поле добавляется параллельно оптической оси ( ось z ) кристалла KD*P, уравнение показателя преломления кристалла KD*P показано в уравнении (1) , где γ — электрооптический коэффициент кристалла KDP ^{порядка} 10–12 м/В .

  Как показано на рисунке 2 , после приложения продольного электрического поля к кристаллу КД*П показатель преломления изменяется на участке при z = 0. До приложения электрического поля он представляет собой круг.После приложения электрического поля , координатные оси x' и y' такие же, как исходные координатные оси x и y. Эллипс с включенным углом 45 °.

Рис. 2. Эллипсоид индекса ( z =0) кристалла KDP с приложенным продольным электрическим полем.

       Показатель преломления на оси координат (главной оси ) до и после приложения электрического поля показан в уравнении (2) .

 Как показано на рисунке 1 , когда напряжение приложено к обоим концам кристалла КД*П, направление вибрации падающего света кристалла КД*П находится под углом 45 ° к главным осям индукции x' и y. ' , поэтому по двум главным осям x' и y' распространяются два луча линейно поляризованного света с одинаковой амплитудой и разными скоростями распространения, разность фаз между двумя лучами линейно поляризованного света равна:

В формуле (3) λ — длина волны в вакууме, L — длина кристалла КД*П, U — приложенное напряжение. Из уравнения (3) видно , что фазовая задержка, вызванная продольным электрооптическим эффектом, не имеет ничего общего с длиной кристалла L , а связана только с электрооптическим коэффициентом γ и приложенным напряжением U.

       Если не учитывать четвертьволновую пластинку, интенсивность света I, проходящего через поляризатор P2 , равна:

В формуле (4) U _λ/2 называется полуволновым напряжением, которое представляет собой напряжение, которое необходимо приложить, когда разность оптических путей между двумя лучами света, разложившимися в кристалле, равна λ /2 .

       Действие четвертьволновой пластины на рисунке 1 вводит фиксированную разность фаз для предотвращения искажения выходного оптического сигнала. Быстрая ось //x' этой волновой пластины , медленная ось //y' , разность фаз, генерируемая после того, как свет проходит через 1/4 волновую пластинку, равна π /2 . Следовательно, разность фаз света, излучаемого кристаллом KD*P после прохождения через четвертьволновую пластинку, равна (π/2+δ) .В это время интенсивность света I , проходящего через поляризатор P2 , равна:

Когда U ₀ мало, искажение выходного оптического сигнала можно предотвратить. Общий диапазон выбора π U ₀ /U _λ/2 составляет π /10~ π /2 ; когда U ₀ велико, гармоники высокого порядка будут генерируются и не могут быть полностью устранены Выходной оптический сигнал искажается.

1.2 Боковая электрооптическая модуляция

       Как показано на рисунке 3 , свет поперечного электрооптического эффекта распространяется вдоль направления, перпендикулярного электрическому полю ( ось z ) . Из уравнения (2) видно, что разность фаз, генерируемая после прохождения через кристалл, равна:

Рис. 3. Принципиальная схема бокового электрооптического эффекта кристалла KDP.

В уравнении (6) первый член - это фазовая задержка, вызванная естественным двулучепреломлением самого кристалла. Этот член не влияет на работу модулятора. Напротив, при изменении температуры кристалла будет возникать дополнительная разность фаз. Если добавить, что δ изменяется с температурой, то работа нестабильна, второй пункт — это разность фаз, вызванная внешним электрическим полем, которая связана не только с U , но и с размером L / H Кристалл Разумный выбор размера кристалла может уменьшить полуволновое напряжение кристалла. Самым большим преимуществом горизонтального использования является то, что полуволновое напряжение намного ниже, чем при вертикальном использовании.

Основными недостатками латерального применения кристаллов КД*П являются фазовая задержка и плохая стабильность из-за влияния естественного двулучепреломления.Структура комбинации двух кристаллов (равные оптические длины и вертикальные оптические оси) позволяет устранить естественное двулучепреломление.Влияние Двулучепреломление усложняет структуру и затрудняет обработку. Использование кристаллов LiNO ₃ для латерального использования не имеет эффекта естественного двойного лучепреломления и может снизить полуволновое напряжение.Поэтому LiNO ₃ обычно используется для кристаллов латерального использования.