声光调制器是利用电子驱动信号可以用来控制激光光束的功率，频率或者其空间方向的器件。它利用声光效应，即通过声波机械振荡压力改变折射率。
图1：非共振声光调制器的示意图。转换器产生声波，该处光波部分被衍射。这里衍射角被放大
AOM的关键元件是一块透明晶体（或一块玻璃），光在其中传播。与晶体接触的压电转换器用来激发声波，声波的频率在100 MHz量级。光在周期性折射率光栅中传播受到布拉格衍射产生声波，因此AOMs有时也称为布拉格盒。衍射光的频率增加或者减小，增加或减小的值等于声波频率（与声波相对于光束的传播方向有关），并且衍射光的方向稍有变化。（方向的变化很小，如图1，因为声波的波数与光播相比非常小。）衍射光的频率和方向可以通过控制声波的频率进行控制，然而声波功率则受制于光功率。当声波功率足够高时，大于50%的光功率被衍射，极限情况下大于95%的光波被衍射。
声波可能在晶体另一端被吸收。这种行波结构使其可以达到很宽的调制带宽。其他装置是与声波共振的，利用晶体另一端对声波的强反射。共振效应可以显著提高调制深度（或者降低需要的声波功率），但是会减小调制带宽。
声光调制器常见的材料为二氧化碲（TeO2），石英晶体和熔融二氧化硅。在材料选择方面有很多标准，包括电光系数，透明范围，光损伤阈值和需要的尺寸。也可以采用不同的声波，最常用的是纵波（压缩）。这样可以得到最高的衍射效率，而衍射效率也与光束的偏振有关。当采用声剪切波（声学振动方向与激光光束相同）时，与偏振方向无关，但是这会降低衍射效率。
还有在一块芯片上包含多个声光调制器的集成光学器件。可以在铌酸锂（LiNbO3）上集成光学器件，由于它是压电的，因此芯片表面的金属电极可以产生表面声波。这种装置有很多用途，例如，用做可调谐光学滤波器或者光学开关。
应用
声光调制器具有很多应用：
它可以用做固态激光器中的Q开关。AOM也称为Q开关，在脉冲产生之前用来关闭激光谐振腔。大多数情况下，只有零阶光束满足激光条件，并且当不需要激光时可以将AOM打开。这时需要衍射损耗（每次往返谐振腔产生的损耗）大于激光器增益。对于高增益激光器（例如，光纤激光器），通常是一阶衍射光束满足激光条件，因此当AOM关闭后，会产生非常大的谐振腔损耗。但是，激光态的损耗也相当高。
AOM也可以用做固态激光器的倾斜腔，产生纳秒或超短脉冲。后者情况下，AOM的速度只有当谐振腔比较长时才满足要求，或者需要采用电光调制器。
采用AOM调整谐振腔中往返光的谐振波损耗可以实现主动锁模。
AOM可以用做脉冲拾取器来降低脉冲列的脉冲重复速率，为了将脉冲进行后续的放大过程得到很高的脉冲能量。
在激光打印机和其它装置中，AOM可以用来调制激光光束的功率。调制可以为连续的或者数字的（开/关）。
AOM会使激光光束频率产生偏移，例如用在各种测量器件中，或者用在利用通过频移光学反馈实现锁模的激光器中。
有些情况下需要利用衍射角与声学频率有关的效应。尤其是，可以扫描出射光束的方向（至少扫描小范围的）来改变调制频率。
声光调制器的重要性质
实际应用中挑选声光调制器时可以从以下方面考虑：
材料需要在需要的频率范围内具有很高的透明度，并且需要使寄生反射最小化，例如，采用抗反射涂层。
很多情况下，需要很高的衍射效率。例如，将AOM用做高增益激光器的Q开关时很重要，而在倾斜腔中更加重要。
需要的微波功率同时会影响需要的电功率和冷却装置。
开关时间。
用做移频器时，装置需要工作在很大的微波频率范围内。
很高的光峰值功率情况下需要采用合适的材料和大的开放孔径，可以得到较高的损伤阈值。
由于需要权衡很多参数，不同应用情况下需要采用不同的材料和工作参数。例如，具有最高的衍射效率的材料并不能得到最高的光损伤阈值。大的模式面积可以提高控制功率能力，但是需要采用更大的晶体或者玻璃片还需要更高的驱动功率，同时还会提高开关时间，开关时间受制于声学跃迁时间。对于快速的声光扫描仪，需要大的模式面积实现高的像素分辨率，但是高的扫描速度又需要较小的模式面积。
