အသံ-အော့ပတစ် မော်ဂျူလာ: အအေးခံ အက်တမ် ဗီဒိုများတွင် အသုံးချခြင်း
cold atom cabinet မှာရှိတဲ့ all-fiber laser link ရဲ့ core component အနေနဲ့optical fiber acousto-optic modulatorအအေးခံအက်တမ်ဗီဒိုအတွက် မြင့်မားသောပါဝါကြိမ်နှုန်းတည်ငြိမ်သောလေဆာကို ပံ့ပိုးပေးပါလိမ့်မည်။ အက်တမ်များသည် v1 ၏ ပဲ့တင်ထပ်ကြိမ်နှုန်းရှိသော ဖိုတွန်များကို စုပ်ယူလိမ့်မည်။ ဖိုတွန်နှင့် အက်တမ်များ၏ အရှိန်အဟုန်သည် ဆန့်ကျင်ဘက်ဖြစ်သောကြောင့် ဖိုတွန်များကို စုပ်ယူပြီးနောက် အက်တမ်များ၏အမြန်နှုန်း လျော့ကျသွားမည်ဖြစ်ပြီး ထို့ကြောင့် အက်တမ်များကို အအေးခံခြင်း၏ ရည်ရွယ်ချက်ကို ပြီးမြောက်အောင်မြင်စေမည်ဖြစ်သည်။ လေဆာဖြင့်အအေးခံထားသော အက်တမ်များသည် စမ်းသပ်ချိန်ကြာမြင့်ခြင်း၊ တိုက်မိခြင်းကြောင့်ဖြစ်ပေါ်လာသော Doppler ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုနှင့် ကြိမ်နှုန်းပြောင်းလဲမှုကို ဖယ်ရှားခြင်းနှင့် ထောက်လှမ်းအလင်းစက်ကွင်း၏ အားနည်းသောချိတ်ဆက်မှုကဲ့သို့သော ၎င်းတို့၏အားသာချက်များဖြင့် အက်တမ်ရောင်စဉ်များ၏ တိကျသောတိုင်းတာနိုင်စွမ်းကို သိသိသာသာတိုးတက်စေပြီး အအေးခံအက်တမ်နာရီများ၊ အအေးခံအက်တမ်အင်တာဖီရိုမီတာများနှင့် အအေးခံအက်တမ်လမ်းကြောင်းပြခြင်းအပါအဝင် အခြားနယ်ပယ်များတွင် ကျယ်ကျယ်ပြန့်ပြန့်အသုံးချနိုင်ပါသည်။
optical fiber AOM acousto-optic modulator ၏ အတွင်းပိုင်းတွင် အဓိကအားဖြင့် acousto-optic crystal နှင့် optical fiber collimator စသည်တို့ ပါဝင်သည်။ modulated signal သည် piezoelectric transducer ပေါ်တွင် electrical signal (amplitude modulation၊ phase modulation သို့မဟုတ် frequency modulation) ပုံစံဖြင့် လုပ်ဆောင်သည်။ input modulated signal ၏ frequency နှင့် amplitude ကဲ့သို့သော input ဝိသေသလက္ခဏာများကို ပြောင်းလဲခြင်းဖြင့် input laser ၏ frequency နှင့် amplitude modulation ကို ရရှိသည်။ piezoelectric transducer သည် electrical signal များကို piezoelectric effect ကြောင့် တူညီသောပုံစံဖြင့် ကွဲပြားသော ultrasonic signal များအဖြစ် ပြောင်းလဲပြီး acousto-optic medium တွင် ပျံ့နှံ့စေသည်။ acousto-optic medium ၏ refractive index သည် ပုံမှန်ပြောင်းလဲပြီးနောက် refractive index grating တစ်ခု ဖြစ်ပေါ်သည်။ laser သည် fiber collimator ကို ဖြတ်သန်းပြီး acousto-optic medium ထဲသို့ ဝင်ရောက်သောအခါ diffraction ဖြစ်ပေါ်သည်။ diffraction လုပ်ထားသော အလင်း၏ frequency သည် မူရင်း input laser frequency ပေါ်တွင် ultrasonic frequency တစ်ခု ထပ်လောင်းပေးသည်။ optical fiber acoust-optic modulator ကို အကောင်းဆုံးအခြေအနေတွင် အလုပ်လုပ်စေရန် optical fiber collimator ၏ အနေအထားကို ချိန်ညှိပါ။ ဤအချိန်တွင်၊ ဖြစ်ပေါ်သောအလင်းတန်း၏ အဖြစ်အပျက်ထောင့်သည် Bragg diffraction အခြေအနေကို ဖြည့်ဆည်းပေးသင့်ပြီး diffraction မုဒ်သည် Bragg diffraction ဖြစ်သင့်သည်။ ဤအချိန်တွင်၊ ဖြစ်ပေါ်သောအလင်း၏ စွမ်းအင်အားလုံးနီးပါးသည် ပထမအဆင့် diffraction အလင်းသို့ လွှဲပြောင်းသွားသည်။
ပထမဆုံး AOM acouto-optic modulator ကို စနစ်ရဲ့ optical amplifier ရဲ့ ရှေ့ပိုင်းမှာ အသုံးပြုထားပြီး ရှေ့ကနေ အဆက်မပြတ် input light ကို optical pulses တွေနဲ့ modulate လုပ်ပါတယ်။ ပြီးရင် modulated optical pulses တွေဟာ စနစ်ရဲ့ optical amplification module ထဲကို energy amplification အတွက် ဝင်ရောက်ပါတယ်။ ဒုတိယAOM အသံအော့ပ်တစ် မော်ဂျူလာoptical amplifier ရဲ့ နောက်ဘက်မှာ အသုံးပြုထားပြီး၊ ၎င်းရဲ့ လုပ်ဆောင်ချက်ကတော့ စနစ်က ချဲ့ထွင်ထားတဲ့ optical pulse signal ရဲ့ base noise ကို ခွဲထုတ်ဖို့ပါ။ ပထမဆုံး AOM acouto-optic modulator မှ ထုတ်လွှတ်တဲ့ light pulse တွေရဲ့ ရှေ့နဲ့နောက် အနားတွေကို ညီညာစွာ ဖြန့်ဝေထားပါတယ်။ optical amplifier ထဲကို ဝင်ပြီးနောက်၊ pulse leading edge အတွက် amplifier ရဲ့ gain ဟာ pulse trailing edge အတွက်ထက် ပိုများတာကြောင့်၊ amplified light pulse တွေဟာ ပုံ ၃ မှာ ပြထားတဲ့အတိုင်း leading edge မှာ စွမ်းအင် စုစည်းနေတဲ့ waveform distortion ဖြစ်စဉ်ကို ပြသပါလိမ့်မယ်။ စနစ်အနေနဲ့ ရှေ့နဲ့နောက် အနားတွေမှာ ညီညာစွာ ဖြန့်ဖြူးထားတဲ့ optical pulse တွေကို ရရှိစေဖို့၊ ပထမဆုံး AOM acouto-optic modulator ဟာ analog modulation ကို လက်ခံကျင့်သုံးဖို့ လိုအပ်ပါတယ်။ system control unit ဟာ ပထမဆုံး AOM acouto-optic modulator ရဲ့ rising edge ကို ချိန်ညှိပြီး acoust-optic module ရဲ့ optical pulse ရဲ့ rising edge ကို တိုးမြှင့်ပေးပြီး pulse ရဲ့ ရှေ့နဲ့နောက် အနားတွေမှာ optical amplifier ရဲ့ gain non-uniformity ကို လျော်ကြေးပေးပါတယ်။
စနစ်၏ optical amplifier သည် အသုံးဝင်သော optical pulse signal များကို ချဲ့ထွင်ရုံသာမက pulse sequence ၏ base noise ကိုလည်း ချဲ့ထွင်ပေးသည်။ မြင့်မားသော system signal-to-noise ratio ရရှိရန် optical fiber ၏ high extinction ratio featureAOM မော်ဂျူလာamplifier ရဲ့နောက်ဘက်ခြမ်းမှာရှိတဲ့ base noise ကိုနှိမ်နင်းဖို့အသုံးပြုပြီး base noise ကို time-domain acousto-optic shutter (time-domain pulse gate) ထဲကို base noise ဝင်ရောက်ခြင်းမှကာကွယ်ပေးနေချိန်မှာ system signal pulse တွေက အမြင့်ဆုံးအတိုင်းအတာအထိ ထိရောက်စွာဖြတ်သန်းနိုင်စေဖို့သေချာစေပါတယ်။ digital modulation နည်းလမ်းကိုလက်ခံကျင့်သုံးပြီး acoust-optic module ရဲ့ time-domain pulse ရဲ့ rising edge ဟာ product ရဲ့ designed rising time (ဆိုလိုတာက product ရနိုင်တဲ့ အနည်းဆုံး rising time) ဖြစ်ကြောင်းသေချာစေဖို့ TTL level signal ကိုအသုံးပြုပြီး acoust-optic module ရဲ့ on နဲ့ off ကိုထိန်းချုပ်ပါတယ်။ ပြီးတော့ pulse width ဟာ system TTL level signal ရဲ့ pulse width ပေါ်မှာမူတည်ပါတယ်။
ပို့စ်တင်ချိန်: ၂၀၂၅ ခုနှစ်၊ ဇူလိုင်လ ၁ ရက်