為高功率CO?激光器應用選擇合適的調(diào)制器——AOM VS EOM

在快速發(fā)展的微電子制造領域，對過孔鉆孔的更高生產(chǎn)效率和精度的需求從未如此之大。這轉化為市場對更復雜制造工具的需求，例如高精度聲光調(diào)制器（AOM）和電光調(diào)制器（EOM）。在這兩種類別之間的選擇取決于應用以及對您系統(tǒng)而言關鍵的性能參數(shù)。Gooch & Housego（下文中簡稱G&H）是AOM和EOM解決方案的供應商，確保客戶能為他們的高功率CO?激光器應用選擇z佳技術，無論是使用EOM進行強力切割和鉆孔，還是使用AOM進行高速、精密鉆孔。

了解過孔鉆孔

過孔鉆孔是印刷電路板（PCB）制造中的一個關鍵工藝，通過在板上創(chuàng)建稱為過孔的小孔來建立不同層之間的電氣連接。這些過孔使得復雜的多層設計成為可能，這對于現(xiàn)代電子產(chǎn)品（如智能手機、5G基礎設施和高性能計算器）至關重要。傳統(tǒng)的機械鉆孔方法難以生產(chǎn)出微型設備所需的越來越小的過孔，因此激光鉆孔擔此重任。高功率CO?激光器提供了滿足行業(yè)需求所需的精度和速度，但為您的激光系統(tǒng)選擇合適的調(diào)制器對于優(yōu)化性能和效率至關重要。

什么是聲光調(diào)制器（AOM）?

聲光調(diào)制器（AOM）是一種利用聲波來衍射并控制激光束強度、頻率或者方向的設備。它由一個粘結在光學材料（如鍺 Ge）上的壓電換能器組成，當受到射頻（RF）信號激勵是會產(chǎn)生聲波，這些聲波會在材料中產(chǎn)生周期性的折射率變化，形成一個衍射光柵，從而調(diào)制通過的激光束。

AOM的關鍵特征包括：

•快速調(diào)制速度，通常可以達到幾十MHz；

•衍射光束效率較高，允許精確地控制激光束；

•低電壓操控，提升更好的可靠性和抗反射能力；

•光束整形的靈活性，支持強度、頻率和光束方向的調(diào)制；

•十倍更高消光比，由于衍射光束（開）和未衍射光束（關）之間有明顯的分離，從而確保很少的不必要激光泄漏。

聲光調(diào)制器（AOM）因其能夠在很高重頻下調(diào)制激光，被廣泛應用于高速應用領域，如過孔鉆孔、激光掃描和頻率轉換。

適用于9.4/10.6um的AOM I-M041-XXC11XXX-P5-GH77

什么是電光調(diào)制器（EOM）?

電光調(diào)制器（EOM）是一種通過在電光晶體上施加電場來調(diào)制激光束的相位、強度或偏振態(tài)的裝置。電場通過普克爾效應改變晶體的折射率，從而實現(xiàn)對激光特性的精確控制。

EOM的關鍵特征包括：

•上升時間快，能夠?qū)崿F(xiàn)快速的開關，非常適合高速數(shù)據(jù)傳輸應用；

•高光功率處理能力，使其非常適合需要強力激光鉆孔和切割的應用；

•更大通光孔徑，以容納更大的激光束；

•通常價格較高，因為使用了本身更昂貴的晶體材料和更復雜的驅(qū)動電路。

電光調(diào)制器（EOM）常用于需要Q開關的應用，如科研用激光系統(tǒng)、軍事激光和醫(yī)療用途。其可以調(diào)制大光斑的能力對于那些看重光子通量的應用場景非常合適。

G&H普克爾盒

選擇您合適的調(diào)制器：聲光vs.電光

聲光調(diào)制器（AOM）和電光調(diào)制器（EOM）各有其優(yōu)勢。它們是否適用取決于具體的系統(tǒng)需求。雖然電光調(diào)制器（EOM）提供快速的上升時間，并且支持大口徑光束，發(fā)熱問題也較少，但聲光調(diào)制器（AOM）在持續(xù)速度、調(diào)制靈活性和成本效益方面表現(xiàn)出色。

AOM與EOM在高功率CO?激光應用中的關鍵差異

消光比與對比度控制

· AOM提供更優(yōu)的消光比，因為它們在空間上將衍射的一級光與零級光分離，從而確保很少的不必要激光泄漏。

· EOM依賴于偏振變化而非空間光束分離，這可能導致部分激光功率通過系統(tǒng)。在低功率水平下，這種微小的泄漏可能對您的系統(tǒng)設計并不重要，但在高功率水平下，它可能會引入不希望的能量。

調(diào)制速度與重復率

· AOM以MHz的重頻運行，使其非常適合高精度應用，如高速過孔鉆孔。

· 雖然EOM具有更快的上升時間，但它們通常以kHz的調(diào)制速度運行，這使它們不太適合需要快速開關循環(huán)的應用。

分束和效率注意事項

· 將一個光束分成多個光束會降低每個光束所需的功率，這為AOM在多光束配置中表現(xiàn)出色提供了強有力的理由。

· 與市場中替代品相比，G&H的AOM和EOM解決方案均提供了優(yōu)異的傳輸和效率，無論選擇何種技術，都能確保優(yōu)化的性能。

熱管理與工程考量

· 恰當?shù)睦鋮s設計可以緩解AOMs和EOMs中的熱問題。

· AOM的設計必須考慮聲阻抗匹配以及材料的熱膨脹，以防止機械應力。此外，光路和聲路的對準是獲得有效且精確結果的關鍵步驟。

· EOM需要精心設計，以避免光吸收和熱失控，尤其是在高占空比下脈沖時。此外，過度脈沖可能會在電光調(diào)制器中引起“振鈴"效應，這是一種現(xiàn)象，即在快速變化的施加電壓后，光信號出現(xiàn)不希望的振蕩。這在高調(diào)制頻率下尤其成問題，可能會降低信號質(zhì)量。

可處理功率和孔徑尺寸

· G&H 提供的大孔徑 AOM 設備專為在不超出損傷閾值的情況下處理更高功率而設計。由于增加了塊狀材料的熱穩(wěn)定性和強大的冷卻配置，EOM可以處理高功率激光束。

· 為了保持效率，更大的光束需要更高的射頻功率。將孔徑尺寸從10mm增加到20mm會使射頻能量需求增加一倍，從而影響成本和熱管理。光束越大，上升時間越慢。AOM 以其塊狀晶體設計中的厚度和橫截面積而被人所知，因此 AOM 是相對較大光束直徑的合適選擇。這種特性允許光與聲波之間的相互作用可以在晶體內(nèi)的更大的空間內(nèi)發(fā)生。

· 盡管 EOM 避免了射頻功率的代價，但它們也帶來了自己的挑戰(zhàn)，例如隨著孔徑尺寸的增大，半波電壓要求增加。

昊量光電為您的應用提供合適的解決方案

昊量光電為您提供來自英國Gooch & Housego 公司AOM和EOM兩種產(chǎn)品以及技術，確保您能夠獲得針對特定需求量身定制的解決方案。如果需要Max功率來進行強力切割和鉆孔，EOM 可能是非常佳的選擇。然而，如果優(yōu)先考慮精度、高速調(diào)制和成本效益，AOM 則具有顯著優(yōu)勢。

G&H的 AOM 用于shi界前列的過孔鉆孔工具中，確保了可靠性與精度。憑借強大的 AOM 和 EOM 解決方案組合，確保客戶為其高功率 CO? 激光應用獲得性能匹配的技術。

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