Модули или типы:
Hangzhou Shalom EO поставляет кристаллы TeO2 со следующими характеристиками:
Основные свойства:
| Химическая формула | TeO2 | Кристальная структура | Тетрагональная система, структура парателлурита, группа из 422 точек. |
| Параметр решетки | а=0,4810 нм с = 0,7631 нм |
Твердость по шкале Мооса | 4.5 |
| Плотность | 5.99 г/см3 | Температура плавления | 730°C |
| Точка сублимации | 450°C | Коэффициенты теплового расширения | α11=21x10^-6/°C α22=α11 α33=5.5x10^-6/°C |
| Теплопроводность | 30 +/- 10% мкВт/см/°C | ||
| Показатель преломления | На длине волны 632,8 нм | нет=2,26 пе=1,41 |
|
| На длине волны 589 нм | нет=2,274 пе=2,430 |
||
| Диапазон передачи | 350-5000 нм | Диэлектрическая проницаемость (при 20°C) |
Ε11/Ε0=22.9+/-1.0 Ε11/Ε0=24.7+/-1.5 |
| Упругие константы (при 20°C) | C11 | 5,57+/-0,13x10^11 дин/см^2 | |
| C12 | 5,12+/-0,24x10^11 дин/см^2 | ||
| C13 | 2,18+/-0,20x10^11 дин/см^2 | ||
| C33 | 10,58+/-0,24x10^11 дин/см^2 | ||
| C44 | 2,65+/-0,06x10^11 дин/см^2 | ||
| C66 | 6,59+/-0,15x10^11 дин/см^2 | ||
| S11 | 11,5X10^-12 см^2/дин | ||
| S12 | -10,48x10^-12 см^2/дин | ||
| S13 | -0,21x10^-12 см^2/дин | ||
| S33 | 1,03x10^-12 см^2/дин | ||
| S44 | 3,77x10^-12 см^2/дин | ||
| S66 | 1,52x10^-12 см^2/дин | ||
| Температурные коэффициенты упругих констант (/°C) | Γ11= -3.0x10^-4 Γ33= -3.0x10^-4 Γ44= -1.3x10^-4 Γ66= --3.3x10^-4 |
Коэффициенты фотоэластичности (при 0,6323 мкм) | P11 ~0.0074 P12 =+0.187 P31 =+0.095 P13 =+0.340 P30 =+0.240 P44 ~-0.17 P66 =-0.0463 |
Кристалл TeO2 (диоксид теллура) является одной из наиболее распространенных акустооптических (AO) сред для производства компонентов акустооптической модуляции, которые также можно назвать ячейками Брэгга (например, акустооптические модуляторы, акустооптические перестраиваемые фильтры, акустооптические Дефлекторы).
Принцип работы кристаллов АО заключается в том, что эти оптически анизотропные кристаллы со значительными фотоупругими коэффициентами демонстрируют изменение показателя преломления, благодаря чему кристаллы можно рассматривать как синусоидальные решетки, которые заставляют падающий свет дифрагировать на их внутренних структурных плоскостях, образованных атомами. В системе АО-модуляции АО-кристалл оснащен ВЧ-драйвером, акустическим преобразователем, который преобразует входное электричество в механические колебания (преобразователь можно получить с использованием пьезоэлектрических кристаллов, таких как LiNbO3, который также доступен в Шалом ЭО) и поглотитель акустических волн на конце АО-кристалла для обеспечения беспрепятственного распространения света за счет предотвращения образования стоячих волн (или резонансное устройство для режима работы со стационарными волнами).
Существует два типа режимов дифракции, в которых работает кристалл: режим Рамана-Ната, при котором один падающий световой луч дифрагирует на несколько порядков, и режим Брэгга, при котором один световой луч преломляется на один порядок. Режим Брэгга гораздо более распространен, чем режим Рамана-Ната в приложениях АОМ, поскольку его полоса модуляции намного шире, а дифракция намного более эффективна, чем последний.
Режим Брэгга имеет место только тогда, когда свет падает на акустические волновые фронты под определенным углом, называемым углом Брэгга. А механические длины волн короче, чем в случае режима Рамана-Натха. В этой ситуации как амплитуда, так и фаза световой волны модулируются, и дифрагированный свет нескольких порядков интерферирует друг с другом, оставляя только дифракцию 0-го порядка и дифракцию 1-го или -1-го порядка. Угол Брэгга можно сформулировать как:
θ=λfa/Va=2θb
Кристалл диоксида теллура представляет собой бесцветный прозрачный кристалл, универсальный в акустооптической и пьезоэлектрической сферах. Семейство кристаллов TeO2 можно разделить на три структурных типа, и пока искусственными методами удалось вырастить только гамма-TeO2 структуры парателлурита. Выращенный кристалл TeO2 обладает преобладающими оптическими, акустическими и пьезоэлектрическими свойствами. Впечатляюще высокий показатель качества кристаллов TeO2 способствует широкой оптической полосе пропускания от видимого спектра до ближнего ИК-спектра, а также оптимизированной эффективности дифракции для достижения максимально возможного коэффициента экстинкции. Акустооптические модуляторы, изготовленные из кристаллов TeO2, могут иметь разрешение, в несколько раз превышающее величину АОМ, изготовленного из других АО-материалов, при условии, что апертуры одинаковы. Другие преимущества TeO2 включают быстрое время нарастания, медленное распространение поперечной волны в ориентации <110> и умеренные требования к мощности драйвера.
Shalom EO предлагает различные формы кристаллов TeO2, включая кристаллические були или слитки Teo2 с контрольной полировкой (2 дюйма, 3 дюйма и 4 дюйма), кристаллические заготовки TeO2, отполированные лазером кристаллы TeO2 с покрытием. Кристаллы TeO2 также доступны по запросу.
Режимы работы кристаллов TeO2:
Существует три режима работы акустооптических модуляторов, разработанных на основе кристаллов TeO2: Первый — это медленная сдвиговая мода, распространяющаяся в направлении [110] и совершающая смещения в направлении [110], преимуществом использования этого режима является низкая акустическая затухание и огромная добротность относительно этой ориентации (M2=n^6P^2/ρv^3=793x10^-18 S^3/g). У второй, продольной волны в ориентации [001], что касается полосы модуляции, добротность относительно высока (M1=n^7P^2/ρv=142x10^-7см^2·С/г). В третьем случае поперечная волна распространяется в плоскости [001] под углом 35,9° к оси x и совершает смещения в направлении [001]. Особенностью этого режима является нулевая температурная чувствительность и достаточно высокая добротность (М=200x10^-18 См^3/г). Также стоит отметить, что акустическое затухание звуковых волн, распространяющихся в направлении [110], сравнительно выше, чем звуковых волн, распространяющихся в направлении [001]. Более подробные данные приведены в таблицах ниже.
Акустические скорости кристаллов TeO2 для различных режимов работы (измерения при 20℃):
Режим работы |
Направление |
Соответствующие константы упругой жесткости (Cij) |
Акустическая скорость (10^5 см/с) |
|
Распространение |
Смещение |
|||
Продольный |
[100] |
- |
C11 |
3.051+/-0.012 |
сдвиг |
[100] |
[010] |
C66 |
3.317+/-0.009 |
Продольный |
[001] |
- |
C33 |
4.202+/-0.01 |
сдвиг |
[001] |
Случайный |
C44 |
2.104+/-0.006 |
сдвиг |
[110] |
[110] |
(C11-C12)/2 |
0.616+/-0.003 |
сдвиг |
[101] |
[101] |
C |
2.101+/-0.006 |
Примечание: C={(C11+C33+C44)-[(C11-C33)^2+4(C13+C44)^2]^1/2}/4 |
||||
The Relationship between the Propagation of the Acoustic Wave and the Acoustic Attenuation:
Режим работы |
Направление распространения |
Скорость (10^5 см/с) |
Температурные коэффициенты (10^-6/℃) |
Акустическое затухание (дБ/см) |
С |
[110] |
0.62 |
211 |
6(100МГц) |
L |
[001] |
4.20 |
-117 |
2.5(500МГц) |
С |
35,9 ° к оси X |
0.93 |
0 |
~5 |
Приложения:
АОМ (акустооптические модуляторы)
Акустооптический модулятор (АОМ) позволяет закрывать лазерный луч и осуществлять различные виды модуляции света, включая модуляцию добротности Nd; YAG-лазеры, сброс резонаторов Ar-лазеров или блокировщики мод, детекторы импульсов, лазерная доплеровская велосиметрия, лидар и т. д.
AODF (акустооптические дефлекторы)
Акустооптический дефлектор — это компонент для точного пространственного управления выходным светом или непрерывного/случайного сканирования света под определенным углом. AOM и AOD по сути одно и то же. Если изменить только выходную мощность ВЧ-драйвера, сохраняя при этом длину механической волны, так что положение дифрагированных световых лучей остается прежним, но их интенсивность модулируется, в этой ситуации компонент называется АОМ. Напротив, если изменить только длину механической волны так, чтобы интенсивность выходного света не изменилась, но вызвала изменения в направлениях дифрагированного света, компонент называется AOD.
Основные проблемы, связанные с акустооптическими дефлекторами, включают разрешение (статическое и динамическое), время доступа и т. д. Материалы с большим показателем преломления и медленной скоростью распространения механических волн обычно более выгодны.Кристалл TeO2 является наиболее распространенным материалом для АОД, он обладает вполне приличными большими размерами и исключительной добротностью, что способствует высокому разрешению.
AOTF (акустооптические перестраиваемые фильтры) и PCAOM (полихроматические акустооптические модуляторы) AOTF и PCAOM для систем световых шоу
Поскольку угол Брэгга меняется с изменением длины волны, АОМ можно использовать для отбора света определенных длин волн от источника света значительного спектра. Такой компонент называется AOTF или PCAOM. TeO2, работающий в режиме сдвига, является отличным кристаллическим материалом для изготовления АОПФ. Большая добротность диоксида теллура снижает обязательную подачу питания на ВЧ-драйвер благодаря конструкции компенсационной призмы для уменьшения угла разделения.
FCAOM (акустооптический модулятор с оптоволокном) для телекоммуникаций
