FR2632082A1 - Acoustooptic modulator - Google Patents
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Abstract
Description
MODULATEUR ACOUSTOOPTIQUE
Description
La présente invention a pour objet un modulateur acoustooptique. ELle s'applique à La génération d'impulsions Lumineuses et notamment à L'extraction d'une impulsion "picoseconde- contenue dans un train d'impulsions délivré par un Laser à modes bLoqués en phase.ACOUSTOOPTIC MODULATOR
Description
The present invention relates to an acoustooptical modulator. It applies to the generation of light pulses and in particular to the extraction of a "picosecond-pulse" contained in a train of pulses delivered by a laser with phase locked modes.
De façon connue, on utilise deux techniques pour extraire une impulsion d'un Laser à modes bloqués en phase (ces impulsions ayant une durée alLant d'une centaine de femtosecondes à une centaine de picosecondes suivant le cas), seLon que La récurrence est faible ou haute :
a) L'extraction à faibLe récurrence (inférieure à 6 kHz) peut s'obtenir à l'aide d'une cellule de Pockels dont Le temps de montée, voisin de 2 nanosecondes, permet d'isoLer une impulsion unique avec un taux d'extinction très convenable (1/5000). Un tel dispositif est décrit dans les notices techniques de La société Lasermetrics par exemple. Le coût d'un appareillage de ce type avoisine La centaine de milliers de Francs.In a known manner, two techniques are used to extract a pulse from a laser with modes locked in phase (these pulses having a duration ranging from a hundred femtoseconds to a hundred picoseconds as the case may be), except that the recurrence is low. or high:
a) Extraction at low recurrence (less than 6 kHz) can be obtained using a Pockels cell whose rise time, close to 2 nanoseconds, allows to isolate a single pulse with a rate d very suitable extinction (1/5000). Such a device is described in the technical notices of the company Lasermetrics for example. The cost of an appliance of this type is around one hundred thousand francs.
Une ceLLuLe de Pockels seule s'utilise à
L'intérieur de la cavité Laser. Des montages plus sophistiqués mettant en jeu deux cellules de Pockels peuvent être utilisés à L'extérieur de la cavité.A cell of Pockels alone is used at
The interior of the Laser cavity. More sophisticated arrangements involving two Pockels cells can be used outside the cavity.
b) L'extraction à haute récurrence (de l'ordre du MHZ et plus) utilise un moduLateur acoustooptique placé à L'intérieur de la cavité laser (extracteur ou "cavity dumper" en terminologie anglo-saxonne). Un exemple de ce type de dispositif est décrit dans la notice présentant le modulateur "Model 7200" fabriqué par la société Coherent. b) High recurrence extraction (of the order of MHZ and above) uses an acoustooptical modulator placed inside the laser cavity (extractor or "cavity dumper" in English terminology). An example of this type of device is described in the manual presenting the "Model 7200" modulator manufactured by the company Coherent.
De manière connue un extracteur ("cavity dumper") est constitué d'un bloc parallélépidèdique en si lice ou tout autre matériau transparent à la longueur d'utilisation du Laser. Un transducteur unique est collé sur une des faces de ce bloc. Des impulsions électriques délivrées sur ce transducteur permettent d'induire une onde progressive de compression à l'interieur du bloc. L'impulsion laser se propageant à l'in- terieur de la cavite est alors éjectée à l'extérieur par diffraction sur te réseau d'indice créé par le passage de cette onde de compression. In known manner, an extractor ("cavity dumper") consists of a parallelepidedic block made of silicon or any other material transparent to the length of use of the laser. A single transducer is glued to one of the faces of this block. Electric pulses delivered on this transducer make it possible to induce a progressive wave of compression inside the block. The laser pulse propagating inside the cavity is then ejected to the outside by diffraction on the index network created by the passage of this compression wave.
Un tel appareil permet d'atteindre des récurrences au plus égales à 7 MHZ (avec un taux d'extinction de 1/1000). Cette fréquence est de toute manière limitée par le temps de création de l'impulsion lumineuse dans la cavité laser. En effet, le modulateur est placé à l'intérieur de la cavité ; après l'extrac- tion d'une impulsion hors de la cavité, une nouvelle impulsion doit parcourir quelques dizaines d'allers-retours entre les miroirs de la cavité pour être complètement formée et pouvoir être extraite à nouveau. Ainsi le temps séparant deux impulsions consécutives est beaucoup plus Long que le temps d'un aller-retour dans la cavité. Such a device makes it possible to achieve recurrences at most equal to 7 MHz (with an extinction rate of 1/1000). This frequency is in any case limited by the time of creation of the light pulse in the laser cavity. Indeed, the modulator is placed inside the cavity; after the extraction of a pulse out of the cavity, a new pulse must travel a few tens of back and forth between the mirrors of the cavity to be completely formed and to be able to be extracted again. Thus the time separating two consecutive pulses is much longer than the time of a round trip in the cavity.
Un tel dispositif intra-cavité demande, d'une part, des réglages optiques fins pour éviter de désaccorder la cavité. Il pose, d'autre part, des problèmes de synchronisation du déclenchement de l'im- pulsion électrique provoquant l'onde progressive de compression dans le bloc. Ce déclenchement doit avoir
Lieu pendant le passage de L'impulsion complètement formée. Un système de détection doit donc permettre de suivre L'évolution de l'intensité de l';mpulsion à l'intérieur de la cavité. Ce système complique d'autant le dispositif. On the one hand, such an intra-cavity device requires fine optical adjustments to avoid detuning the cavity. On the other hand, it poses problems of synchronization of the triggering of the electric pulse causing the progressive compression wave in the block. This trigger must have
Place during the passage of the fully formed pulse. A detection system must therefore allow the evolution of the intensity of the pulse inside the cavity to be monitored. This system further complicates the device.
Finalement, le coût d'un dispositif connu avoisine les deux cent mille Francs. Finally, the cost of a known device is around two hundred thousand francs.
La présente invention a pour but de remédier à ces inconvénients. A cette fin, elle propose un modulateur acoustooptique permettant l'extraction à une récurrence allant jusqu'à 30 MHz, d'une impulsion lumineuse contenue dans un train issu d'un laser à modes bloqués en phase. The present invention aims to remedy these drawbacks. To this end, it offers an acoustooptical modulator allowing the extraction, at a recurrence of up to 30 MHz, of a light pulse contained in a train coming from a laser with modes locked in phase.
Selon L'invention, une onde stationnaire de compression est engendrée dans un matériau transparent à la longueur d'onde du laser. Cette onde stationraire forme un réseau d'indice dans le matériau. L'impulsion à extraire va se diffracter sur ce réseau
Ce modulateur est placé hors de la cavité, ce qui simplifie les problèmes de synchronisation de déclenchement. Il suffit de déclencher la formation de l'onde stationnaire à partir de l'impulsion lumineuse précédant l'impulsion à extraire.According to the invention, a standing compression wave is generated in a material transparent to the wavelength of the laser. This standing wave forms an index network in the material. The pulse to be extracted will diffract on this network
This modulator is placed outside the cavity, which simplifies the trigger synchronization problems. It suffices to trigger the formation of the standing wave from the light pulse preceding the pulse to be extracted.
La Limitation de la récurrence est dûe, dans l'invention, à la formation d'impulsions électriques formant l'onde stationnaire, mais la durée de cette formation est très proche de la durée séparant deux impulsions du train, limitation ultime de la récurrence. The limitation of the recurrence is due, in the invention, to the formation of electrical pulses forming the standing wave, but the duration of this formation is very close to the duration separating two pulses from the train, ultimate limitation of the recurrence.
Le coût d'un dispositif selon l'invention ne dépasse pas une cinquantaine de milliers de Francs
Da manière précise, l'invention concerne un modulateur acoustique comprenant un matériau siège d'une interaction entre un faisceau lumineux et au moins une onde compression, caractérisé en ce qu'il comprend
- deux transducteurs disposés en vis-à-vis, aptes chacun à engendrer simultanément à l'intérieur dudit matériau, une onde de compression progressive,
les ondes- progressives provenant de chaque transducteur interagissant de manière à former une onde stationnaire de compression,
- des moyens pour fournir aux deux transducteurs les signaux électriques nécessaires à la creation simultanée des deux ondes progressives, ces moyens étant reliés par des électrodes aux transducteurs.The cost of a device according to the invention does not exceed fifty thousand Francs
Da specifically, the invention relates to an acoustic modulator comprising a seat material of an interaction between a light beam and at least one compression wave, characterized in that it comprises
- two transducers arranged opposite, each capable of generating simultaneously inside said material, a progressive compression wave,
the traveling waves coming from each transducer interacting so as to form a standing compression wave,
- Means for supplying the two transducers with the electrical signals necessary for the simultaneous creation of the two traveling waves, these means being connected by electrodes to the transducers.
Les transducteurs sont d'une longueur suffisante sur le parcours du faisceau lumineux pour que le dispositif fonctionne en régime de Bragg, c'est-à-dire pour que L'onde stationnaire de compression forme un réseau d'indice épais à l'intérieur du matériau. The transducers are of sufficient length along the path of the light beam for the device to operate in the Bragg regime, that is to say for the stationary compression wave to form a network of thick index inside. of the material.
De manière préférée, le matériau siege d'une interaction entre le faisceau lumineux et les ondes de compression est constitue d'un bloc cristallin hexaedrique. Le faisceau Lumineux pénètre dans le bloc par une première face sous incidence de Bragg, et ressort par une seconde face opposée à la première sous la forme d'un faisceau transmis et d'un faisceau diffracté ; les deux transducteurs sont fixés en vis-à-vis respectivement sur deux autres faces opposées l'une à l'autre. Preferably, the material seat of an interaction between the light beam and the compression waves consists of a hexahedral crystalline block. The Light beam enters the block by a first face under Bragg incidence, and emerges by a second face opposite the first in the form of a transmitted beam and a diffracted beam; the two transducers are fixed vis-à-vis respectively on two other faces opposite one another.
Dans un mode de réalisation préféré du modulateur selon L'invention, les deux faces supportant les transducteurs sont biaisées d'un angle i tel que les ondes de compression progressives n'interagissent entre elles qu'une fois sur le parcours du faisceau
Lumineux.In a preferred embodiment of the modulator according to the invention, the two faces supporting the transducers are biased by an angle i such that the progressive compression waves interact with each other only once in the path of the beam
Luminous.
A chaque réflexion sur L'une des faces du bloc, L'onde progressive issue d'un des transducteurs perd en amplitude. Après quelques réflexions, cette onde n'est plus apte à interférer de manière efficace avec les autres ondes presentes dans le bloc. With each reflection on one of the faces of the block, the progressive wave coming from one of the transducers loses in amplitude. After a few reflections, this wave is no longer able to effectively interfere with the other waves present in the block.
En biaisant ainsi les faces supportant les transducteurs, seul un croisement utile pour la dif fraction d'un faisceau lumineux est autorisé entre
Les ondes progressives provenant des transucteurs.By thus skewing the faces supporting the transducers, only a useful crossing for the dif fraction of a light beam is authorized between
The progressive waves coming from the transducers.
Le matériau siège de L'interaction entre les ondes de compression et le faisceau lumineux peut être choisi parmi tous les matériaux transparents à la Longueur d'onde du faisceau lumineux. Par exemple, on peut utiliser Le quartz, le molybdate de plomb (PbMoO4), ou même L'eau (H20). The seat material of the interaction between the compression waves and the light beam can be chosen from all materials transparent to the wavelength of the light beam. For example, we can use quartz, lead molybdate (PbMoO4), or even water (H2O).
De manière préférée, on utilise le dioxyde de tellure (TeO2). Preferably, tellurium dioxide (TeO2) is used.
Les moyens pour fournir aux deux transducteurs Les signaux electriques nécessaires à La creation simultanée des ondes progressives comportent :
- un oscillateur délivrant simultanément sur deux sorties Sol et So2 des signaux électriques identiques S,
- un premier amplificateur relié, par une entrée Eal, à la sortie Sol de L'oscillateur et délivrant sur une sortie Sal le signal électrique S amplifié,
- un second amplificateur relié, par une entrée Ea2, à la sortie So2 de L'oscillateur et deli- vrant sur une sortie Sa2 Le signal électrique S amplifié,
- un premier adaptateur d'impédance relié par une entrée Eiî à la sortie Sal du premier amplif-i- cateur, ce premier adaptateur d'impédance est relié à l'un des deux transducteurs par l'intermédiaire de deux électrodes branchées à une sortie Sil dudit adaptateur d'impédance,
- un second adaptateur d'impédance relié par une entrée Ei2 à La sortie Sa2 du second amplificateur, ce second adaptateur d'impédance est relié à
L'autre des transducteurs par l'intermédiaire de deux électrodes branchées à une sortie Si2 dudit adaptateur d'impédance.The means for supplying the two transducers The electrical signals necessary for the simultaneous creation of the traveling waves include:
- an oscillator delivering simultaneously on two outputs Sol and So2 identical electrical signals S,
a first amplifier connected, by an input Eal, to the output Sol of the oscillator and delivering on an output Sal the amplified electric signal S,
a second amplifier connected, by an input Ea2, to the output So2 of the oscillator and delivering on an output Sa2 the amplified electrical signal S,
a first impedance adapter connected by an input Eiî to the output Sal of the first amplifier-icer, this first impedance adapter is connected to one of the two transducers by means of two electrodes connected to an output If said impedance adapter,
a second impedance adapter connected by an input Ei2 to the output Sa2 of the second amplifier, this second impedance adapter is connected to
The other of the transducers via two electrodes connected to an output Si2 of said impedance adapter.
De toute façon, les caractéristiques et avantages de L'invention apparaStront mieux après la description qui suit donnée à titre explicatif et nullement limitatif. Cette description se réfère à des dessins annexés sur lesquels :
- la figure 1 représente schématiquement un dispositif selon L'invention,
- la figure 2 représente deux impulsions optiques obtenues par la diffraction d'un faisceau lumineux continu par deux ondes de compression consécutives ne se croisant pas sur le parcours du faisceau,
- la figure 3 représente les impulsions optiques obtenues par la diffraction d'un faisceau lumineux continu par deux ondes de compression simultanées et se croisant sur le parcours du faisceau,
- la figure 4 représente schématiquement en perspective un bloc siège de l'interaction entre les ondes de compression et lumineuse,
- la figure 5 représente schématiquement, le croisement de deux ondes de compression dans un bloc vu en coupe.In any case, the characteristics and advantages of the invention will appear better after the description which follows given by way of explanation and in no way limiting. This description refers to attached drawings in which:
FIG. 1 diagrammatically represents a device according to the invention,
FIG. 2 represents two optical pulses obtained by the diffraction of a continuous light beam by two consecutive compression waves which do not intersect on the path of the beam,
FIG. 3 represents the optical pulses obtained by the diffraction of a continuous light beam by two simultaneous compression waves and crossing on the path of the beam,
FIG. 4 schematically represents in perspective a seat block of the interaction between the compression and light waves,
- Figure 5 shows schematically, the crossing of two compression waves in a block seen in section.
La figure 1 représente schématiquement un dispositif selon L'invention. Ce dispositif comprend un matériau 5 siège de L'interaction entre les ondes de compression et lumineuse. Ce matériau 5 peut être constitué d'un bloc 10 hexaédrique en TeO2 par exemple. FIG. 1 schematically represents a device according to the invention. This device includes a material 5 seat of the interaction between the compression and light waves. This material 5 can consist of a hexahedral block 10 of TeO2 for example.
Ce bloc peut avoir une hauteur de 9 mm, une longueur de 10 mm, pour une largeur de 6 mm par exemple. Sur deux des faces 12, 14 du bloc 10, opposées l'une à l'autre, deux transducteurs 16, 18 sont collés en vis-à-vis. Les deux transducteurs peuvent être en niobate de lithium (LiNb03) par exemple, d'une épaisseur telle qu'ils soient en résonance aux frequen ces d'utilisation. Les deux transducteurs 16, 18 sont reliés par quatre connexions 20, 22, 24, 26 (deux pour chaque transducteur) à un moyen 28 pour alimenter
Les transducteurs 16, 18. Ce moyen 28 fournit les signaux électriques nécessaires à la création simultanée de deux ondes progressives par tes deux transducteurs 16, 18.This block can have a height of 9 mm, a length of 10 mm, for a width of 6 mm for example. On two of the faces 12, 14 of the block 10, opposite to each other, two transducers 16, 18 are bonded opposite. The two transducers can be made of lithium niobate (LiNb03) for example, of a thickness such that they are in resonance at the frequencies of use. The two transducers 16, 18 are connected by four connections 20, 22, 24, 26 (two for each transducer) to a means 28 for supplying
The transducers 16, 18. This means 28 provides the electrical signals necessary for the simultaneous creation of two traveling waves by the two transducers 16, 18.
Le moyen 28 pour alimenter les transducteurs 16, 18 comprend un oscillateur 30 délivrant sur deux sorties Sol et So2, simultanément, un même signal électrique S à une fréquence pouvant aller de 100 à 200 MHz par exemple. The means 28 for supplying the transducers 16, 18 comprises an oscillator 30 delivering on two outputs Sol and So2, simultaneously, the same electrical signal S at a frequency which can range from 100 to 200 MHz for example.
Un premier amplificateur 32 est relié par une entrée Eal à la sortie Sol de l'oscillateur 30. A first amplifier 32 is connected by an input Eal to the Sol output of the oscillator 30.
Il délivre sur une sortie Sal le signal S amplifié.It delivers on an output Sal the amplified signal S.
De la même manière, un second amplificateur 34 est relié par une entrée Ea2 à la sortie So2 de
L'oscillateur 30. Il délivre sur une sortie Sa2 le signal S ampLifie.In the same way, a second amplifier 34 is connected by an input Ea2 to the output So2 of
The oscillator 30. It delivers on an output Sa2 the signal S ampLifie.
Un premier adaptateur d'impédance 36 est relié par une entrée Eit à La sortie Sal du premier amplificateur 32. Ce premier adaptateur d'impédance est relié par sa sortie Sil à un transducteur 18 par l'intermédiaire des deux connexions 24, 26. A first impedance adapter 36 is connected by an input Eit to the output Sal of the first amplifier 32. This first impedance adapter is connected by its output Sil to a transducer 18 via the two connections 24, 26.
Un second adaptateur d'impédance 38 est relié par une entre Eí2 à la sortie Sa2 du second amplificateur 34. Ce second adaptateur d'impédance est relié par sa sortie Si2 à L'autre transducteur 16 par l'intermédiaire de deux connexions 20, 22. A second impedance adapter 38 is connected by one between Eí2 to the output Sa2 of the second amplifier 34. This second impedance adapter is connected by its output Si2 to the other transducer 16 via two connections 20, 22 .
Ces adaptateurs d'impédance 36, 38 permettent l'adaptation entre l'imPédance de l'oscillateur 30 t50 Ohms en général) et des transducteurs 16, 18. Ils sont constitués par exemple d'un premier bobinage câblé en série couplé à un second bobinage câblé en parallèle, les deux bobinages étant câbles en parallèle sur une capacité. These impedance adapters 36, 38 allow the adaptation between the impPance of the oscillator 30 t50 Ohms in general) and transducers 16, 18. They consist for example of a first winding wired in series coupled to a second winding wired in parallel, the two windings being wired in parallel on a capacity.
Lorsqu'on n'utilise qu'un seul transducteur pour former une onde de compression progressive unique dans le bloc 10, la puissance électrique efficace à injecter pour obtenir la diffraction d'un faisceau lumineux est d'environ 2 W. Selon l'invention, etant donne que l'on ne fait pas qu'additionner deux ondes de compression progressives mais qu'on utilise les interférences de celles-ci, on peut n'injecter que 0,5 W sur chaque transducteur 16, 18. When only one transducer is used to form a single progressive compression wave in block 10, the effective electrical power to be injected to obtain the diffraction of a light beam is approximately 2 W. According to the invention , since we do not only add two progressive compression waves but we use the interference of these, we can only inject 0.5 W on each transducer 16, 18.
En d'autres termes, on injecte quatre fois moins de puissance efficace sur chaque transducteur 16, 18. Cela diminue d'autant les échauffements intempestifs ; un dispositif selon L'invention ne nécessite pas de système de refroidissement. In other words, four times less effective power is injected into each transducer 16, 18. This therefore reduces unwanted overheating; a device according to the invention does not require a cooling system.
Un faisceau lumineux constitué par un train d'impulsions est délivre par un laser 40 à mode bloqué en phase. Une infime partie du faisceau principal peut être séparée par une lame 42 pour être dirigée vers un détecteur 44. Ce détecteur 44 peut aussi être place sur un faisceau lumineux issu d'une "fuite" d'un des miroirs du Laser ne réfléchissant pas à 100 X. A light beam constituted by a train of pulses is delivered by a laser 40 in phase locked mode. A tiny part of the main beam can be separated by a blade 42 to be directed towards a detector 44. This detector 44 can also be placed on a light beam resulting from a "leak" of one of the mirrors of the Laser not reflecting at 100 X.
Ce détecteur 44 délivre un signal électrique sur une sortie Sd reliée à une entrée Eo de L'oscillateur 30. Il permet de déclencher L'oscillateur 30 pour extraire une impulsion. On peut déclencher l'oscillateur 30 sur l'impulsion du train précédant l'impulsion à extraire, par exemple.This detector 44 delivers an electrical signal on an output Sd connected to an input Eo of the oscillator 30. It makes it possible to trigger the oscillator 30 to extract a pulse. The oscillator 30 can be triggered on the pulse of the train preceding the pulse to be extracted, for example.
Une fois déclenché, l'oscillateur 30 délivre un signal électrique S sur chaque sortie Sol, et So2. Once triggered, the oscillator 30 delivers an electrical signal S on each output Sol, and So2.
Ce signal électrique S peut être constitué d'une impulsion de tension à l'origine d'une onde de compression progressive impulsionnelle d'environ 10 ns à mi-hauteur par exemple. This electrical signal S can consist of a voltage pulse at the origin of a pulse compression wave of about 10 ns at mid-height for example.
Les ondes de compression engendrées par chacun des transducteurs 16, 18 interfèrent sur le parcours du faisceau lumineux et au moins pendant le passage de l'impulsion à extraire. Cette impulsion est diffractée sur le réseau d'indice créé dans le bloc par la figure d'interférences. The compression waves generated by each of the transducers 16, 18 interfere with the path of the light beam and at least during the passage of the pulse to be extracted. This pulse is diffracted on the index network created in the block by the interference figure.
Les impulsions lumineuses contenues dans un train sont séparées par une période de 2LIc oû c est la vitesse de la Lumière et L est la longueur de la cavité laser. Ainsi, pour extraire une impulsion unique du train, il faut que les interférences entre tes ondes de compression n' aient lieu que pendant un temps inférieur à 4L/c (durée de deux intervalles de séparation entre trois impulsions consécutives d'un train). Un dispositif selon l'invention permet d'extraire une impulsion sur deux pour la majorité des lasers à modes bloqués en phase existants. The light pulses contained in a train are separated by a period of 2LIc where c is the speed of Light and L is the length of the laser cavity. Thus, to extract a single pulse from the train, it is necessary that the interference between your compression waves takes place only for a time less than 4L / c (duration of two separation intervals between three consecutive pulses of a train). A device according to the invention makes it possible to extract one pulse out of two for the majority of lasers with modes locked in phase existing.
Pour un bon fonctionnement du dispositif, le faisceau lumineux pénètre dans le bloc sous incidence de Bragg. La diffraction en réseau épais (respectant les conditions de Bragg) implique une certaine longueur des transducteurs dans le sens du parcours du faisceau lumineux : les transducteurs 16, 18 sont rectangulaires avec une longueur de 3 mm pour une largeur de 0,5 mm. For the device to function properly, the light beam enters the block under Bragg incidence. The diffraction in thick grating (respecting the Bragg conditions) implies a certain length of the transducers in the direction of the path of the light beam: the transducers 16, 18 are rectangular with a length of 3 mm for a width of 0.5 mm.
Le faisceau lumineux pénètre dans le bloc 10 par une première face 48 sous incidence de Bragg. The light beam enters the block 10 via a first face 48 under Bragg incidence.
Il ressort par une seconde face 50 sous forme d'un faisceau transmis et d'un faisceau diffracté contenant les impulsions extraites.It emerges through a second face 50 in the form of a transmitted beam and a diffracted beam containing the extracted pulses.
Le faisceau lumineux peut être focalisé à l'intérieur du bloc par un dispositif 46 de focali-sation. On améliore ainsi le rendement de diffraction qui peut atteindre 80 X de l'intensité du faisceau principal. The light beam can be focused inside the block by a device 46 for focusing. This improves the diffraction efficiency which can reach 80 X of the intensity of the main beam.
Il est notable que si l'on fait interférer non plus des ondes de compression impulsionnelles mais des ondes continues et que par ailleurs on synchronise les fréquences de battement des interférences résultantes avec la fréquence de répétition des impulsions lasers, on peut diffracter toutes les impulsions du train. Cela peut être utile par exemple quand on veut employer alternativement une impulsion sélectionnée et toutes les impulsions d'un train dans un dispositif optique aligné sur le faisceau diffracté. It is notable that if one makes interfere not pulse compression waves but continuous waves and that in addition one synchronizes the beat frequencies of the resulting interferences with the frequency of repetition of the laser pulses, one can diffract all the pulses of the train. This can be useful, for example, when you want to alternately use a selected pulse and all the pulses of a train in an optical device aligned with the diffracted beam.
Un dispositif selon l'invention permet par ailleurs de découper une impulsion dans un faisceau continu. Ce mode d'utilisation permet de faire ressortir les differences entre l'emploi de deux ondes de compression impulsionnelles isolées et L'emploi de deux ondes de compression qui interfèrent. A device according to the invention also makes it possible to cut a pulse in a continuous beam. This mode of use makes it possible to bring out the differences between the use of two isolated pulse compression waves and the use of two compression waves which interfere.
La figure 2 a été réalisée à partir d'une photographie de l'écran d'un oscilloscope branché sur un système de détection de la lumière diffractee. Figure 2 was taken from a photograph of the screen of an oscilloscope connected to a diffracted light detection system.
Elle correspond à l'intensité diffractée I en fonction du temps t.It corresponds to the diffracted intensity I as a function of time t.
Ici, les ondes de compression provenant de chacun des transducteurs 16, 18 sont décalées dans le temps. Le faisceau issu du laser 40 est continu. Here, the compression waves from each of the transducers 16, 18 are offset in time. The beam from the laser 40 is continuous.
Le premier pic correspond à la diffraction du faisceau pendant le passage de La première onde, Le second correspond au passage de la seconde. La largeur à mi-hauteur de chacun des pics, 10 ns environ, correspond à la largeur à mi-hauteur des impulsions d'onde de compression employées.The first peak corresponds to the diffraction of the beam during the passage of the first wave, The second corresponds to the passage of the second. The width at mid-height of each of the peaks, approximately 10 ns, corresponds to the width at half-height of the compression wave pulses used.
La figure 3 a aussi été réalisée à partir de l'écran du même oscilloscope branché sur un système de détection de la lumière diffractée. Les ondes de compression provenant de chacun des transducteurs 16, 18 identiques à celles utilisées précédemment sont maintenant synchronisées. Elles se croisent et interfèrent sur le parcours du faisceau dans le bloc 10. On obtient alors une série de pics contenus dans une enveloppe dont la largeur à mi-hauteur est environ 10 ns. Chacun des pics présente une largeur à mi-hauteur d'environ 2 ns. Ces pics correspondent aux battements de la figure d'interférence des ondes de compression dans le bloc 10. Leur nombre et leur espacement dépend de la fréquence des ondes de compression utilisées. Figure 3 was also made from the screen of the same oscilloscope connected to a diffracted light detection system. The compression waves from each of the transducers 16, 18 identical to those used previously are now synchronized. They intersect and interfere with the path of the beam in block 10. We then obtain a series of peaks contained in an envelope whose width at mid-height is approximately 10 ns. Each of the peaks has a width at mid-height of about 2 ns. These peaks correspond to the beats of the interference pattern of the compression waves in block 10. Their number and spacing depends on the frequency of the compression waves used.
La figure 4 représente schématiquement en perspective un bloc 10 siège de l'interaction entre les ondes de compression et lumineuse. Ce bloc 10 hexaédrique présente une première face 48 d'entrée du faisceau lumineux et parallèle à cette première face et une seconde face 50 de sortie des faisceaux transmis et diffractées. Deux autres faces 12, 14 supportent les transducteurs 16, 18. Ces faces 12, 14 sont recouvertes d'une fine couche d'or. La couche peut aussi être en indium, en chrome ou en tout métal bon conducteur. Les faces des transducteurs 16, 18 sont elles aussi recouvertes d'un dépôt du même métal. FIG. 4 schematically represents in perspective a block 10 seat of the interaction between the compression and light waves. This hexahedral block 10 has a first face 48 of entry of the light beam and parallel to this first face and a second face 50 of exit of the transmitted and diffracted beams. Two other faces 12, 14 support the transducers 16, 18. These faces 12, 14 are covered with a thin layer of gold. The layer can also be made of indium, chromium or any good conductive metal. The faces of the transducers 16, 18 are also covered with a deposit of the same metal.
Le collage s'effectue, par exemple, par contact sous vide selon une technique bien connue de l'homme du métier.Bonding is carried out, for example, by vacuum contact according to a technique well known to those skilled in the art.
Les électrodes 20, 22, 24, 26 sont ensuite collées, au moyen de colle conductrice par exemple, sur les faces 12 et 14 du bLoc 10 (pour les électrodes 22, 26 respectivement) et sur Les transducteurs 16, 18 (pour Les éLectrodes 2û, 24 respectivement). The electrodes 20, 22, 24, 26 are then glued, using conductive adhesive for example, on the faces 12 and 14 of the bLoc 10 (for the electrodes 22, 26 respectively) and on the transducers 16, 18 (for the electrodes 2û, 24 respectively).
Les faces 12, 14 du bloc 10 sont biaisées d'un angle i permettant d'éviter que les ondes de compression interfèrent plusieurs fois sur le parcours du faisceau lumineux. Cet angle i peut être de 408 par exemple. The faces 12, 14 of the block 10 are biased by an angle i making it possible to prevent the compression waves from interfering several times on the path of the light beam. This angle i can be 408 for example.
La figure 5 représente schématiquement le croisement de deux ondes de compression impulsionnelles dans un bloc 10 vu en coupe. La zone hachurée représente schématiquement le réseau d'indice à l'origine de la diffraction du faisceau lumineux. Grace à l'inclinaison des faces 12, 14, les ondes de compression subissent un certain nombre de réflexions avant de se recroiser sur le trajet du faisceau. L'affaiblissement de chaque amplitude est suffisant pour que les interférences produites lors d'un nouveau croisement sur le parcours du faisceau ne soient pratiquement d'aucun effet. FIG. 5 schematically represents the crossing of two impulse compression waves in a block 10 seen in section. The hatched area schematically represents the index grating at the origin of the diffraction of the light beam. Thanks to the inclination of the faces 12, 14, the compression waves undergo a certain number of reflections before crossing again in the path of the beam. The weakening of each amplitude is sufficient for the interference produced during a new crossing on the beam path to have practically no effect.
Le dispositif selon l'invention permet donc bien d'extraire une impulsion d'un train issu d'un laser à modes bloqués en phase, et ceci jusqu'à une récurrence d'une impulsion sur deux. Une variante d'utilisation permet aussi de diffracter toutes les impulsions du train. Ce dispositif se place hors de la cavité du laser, il permet donc d'éviter des réglages optiques contraignants. De plus, son mode de déclenchement est simple par rapport aux dispositifs de l'art anterieur. The device according to the invention therefore makes it possible to extract a pulse from a train coming from a laser with modes locked in phase, and this until a recurrence of one pulse out of two. A variant of use also makes it possible to diffract all the pulses of the train. This device is placed outside the laser cavity, it therefore makes it possible to avoid restrictive optical adjustments. In addition, its triggering mode is simple compared to the devices of the prior art.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| FR8807022A FR2632082B1 (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | ACOUSTOOPTIC MODULATOR |
Applications Claiming Priority (1)
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|---|---|---|---|
| FR8807022A FR2632082B1 (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | ACOUSTOOPTIC MODULATOR |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| FR2632082A1 true FR2632082A1 (en) | 1989-12-01 |
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ID=9366654
Family Applications (1)
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|---|---|---|---|
| FR8807022A Expired - Lifetime FR2632082B1 (en) | 1988-05-26 | 1988-05-26 | ACOUSTOOPTIC MODULATOR |
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| Country | Link |
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Cited By (3)
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- 1988-05-26 FR FR8807022A patent/FR2632082B1/en not_active Expired - Lifetime
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2632082B1 (en) | 1990-08-17 |
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