為高功率CO?激光器應用選擇合適的調制器——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，例如高精度聲光調制器（AOM）和電光調制器（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)選擇合適的調制器對于優(yōu)化性能和效率至關重要。

什么是聲光調制器（AOM）?

聲光調制器（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）信號激勵是會產生聲波，這些聲波會在材料中產生周期性的折射率變化，形成一個衍射光柵，從而調制通過的激光束。

AOM的關鍵特征包括：

•快速調制速度，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。

聲光調制器（AOM）因其能夠在很高重頻下調制激光，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

什么是電光調制器（EOM）?

電光調制器（EOM）是一種通過在電光晶體上施加電場來調制激光束的相位、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，能夠實現(xiàn)快速的開關，非常適合高速數(shù)據傳輸應用；

•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動電路。

電光調制器（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

選擇您合適的調制器：聲光vs.電光

聲光調制器（AOM）和電光調制器（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，但聲光調制器（AOM）在持續(xù)速度、調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。這在高調制頻率下尤其成問題，可能會降低信號質量。

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的更大的空間內發(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。

關于昊量光電：

上海昊量光電設備有限公司是光電產品專業(yè)代理商，產品包括各類激光器、光電調制器、光學測量設備、光學元件等，涉及應用涵蓋了材料加工、光通訊、生物醫(yī)療、科學研究、國防、量子光學、生物顯微、物聯(lián)傳感、激光制造等；可為客戶提供完整的設備安裝，培訓，硬件開發(fā)，軟件開發(fā)，系統(tǒng)集成等服務。