L’élément clé d’un AOM est un cristal transparent (ou morceau de quartz) à travers lequel la lumière se propage. Un transducteur piézoélectrique attaché au cristal est utilisé pour créer une onde sonore avec une fréquence de l’ordre de 80 MHz. La lumière peut alors subir la diffraction de Bragg au niveau du réseau d’indice de réfraction périodique mobile généré par l’onde sonore; par conséquent, les AOM sont parfois appelés cellules de Bragg.
Un modulateur acousto-optique (AOM) est un dispositif qui peut être utilisé pour contrôler la puissance, la fréquence ou la direction spatiale d’un faisceau laser avec un signal de commande électrique. Il est basé sur l’effet acousto-optique, c’est-à-dire la modification de l’indice de réfraction par la pression mécanique oscillante d’une onde sonore.
L’AOM, appelé Q switch, sert alors à bloquer le résonateur laser avant que l’impulsion ne soit générée. Dans la plupart des cas, le faisceau d’ordre zéro (non diffracté) est utilisé dans des conditions d’effet laser, et l’AOM est activé lorsque l’émission laser doit être interdite. Cela nécessite que les pertes de diffraction provoquées (éventuellement pour deux passages par aller-retour du résonateur) soient plus élevées que le gain du laser.