Jauni sasniegumi LiNbO3 modulatorā

Jauni sasniegumiLiNbO3 modulators
Nesen Ķīnas pētnieki ir izlaiduši pamata izgudrojuma patentu par PDH lāzera frekvenču bloķēšanas tehnoloģiju. PDH lāzera frekvenču bloķēšanas sistēma, kuras pamatā ir nelineārs SOA (pusvadītāju optiskais pastiprinātājs), lai ģenerētu sānu joslas. Šī patenta mērķis ir risināt vairākas galvenās problēmas tradicionālajā PDH (Pound-Drever-Hall) lāzera frekvenču bloķēšanas sistēmā, kas saistītas ar litija niobāta (LiNbO3 modulatora) un citu materiālu izmantošanu.elektrooptiskais modulators.
1. Tradicionālā risinājuma galvenās problēmas ir šādas:
1.1 Augstas izmaksas un sarežģīta struktūra: Tradicionālajiem elektrooptiskajiem modulatoriem ir nepieciešamas sarežģītas RF vadības un nobīdes shēmas.
1.2 Vides jutība: jutīga pret temperatūras un stresa izmaiņām, pakļauta polarizācijas stāvokļa anomālijām.
1.3 Atlikušās amplitūdas modulācijas (RAM) efekts: tas izraisa kļūdas signāla līdzstrāvas nobīdi, kas noved pie lāzera bloķēšanas punkta novirzes un nopietni ietekmē sistēmas ilgtermiņa stabilitāti.
2. Pētnieku komandas piedāvātais inovatīvais risinājums ir:
Pilnībā atteikties no tradicionālā elektrooptiskā modulatora un pieņemt sadarbības dizainupusvadītāju optiskais pastiprinātājs(SOA pastiprinātājs) apvienojumā ar divu ceļu akustiski optiskiem frekvenču pārslēdzējiem. Konkrētais darbības princips ir šāds: pēc sēklas lāzera sadalīšanas to precīzi nobīda frekvencē ar diviem divu ceļu akustiski optiskiem frekvenču pārslēdzējiem, radot frekvenču starpību, un pēc tam abi gaismas ceļi tiek apvienoti un ievadīti SOA pastiprinātājā pastiprinājuma piesātinājuma stāvoklī. Izmantojot nelineāros efektus, piemēram, četru viļņu sajaukšanu (FWM)SOA pastiprinātājs, PDH frekvenču bloķēšanai nepieciešamie daudzpusējo joslu signāli tiek efektīvi ģenerēti.
3. Šī tehnoloģija sniedz šādas revolucionāras veiktspējas priekšrocības:
3.1 RAM problēmas pārvarēšana un īpaši augstas ilgtermiņa stabilitātes sasniegšana: SOA pastiprinātāja ierīce (parasti tauriņa korpusā) integrē temperatūras kontroli un ir ārkārtīgi nejutīga pret vides traucējumiem, izvairoties no RAM problēmas fiziskā mehānisma dēļ un panākot dobuma garuma bloķēšanas precizitāti, kas ir labāka par 5×10⁻¹¹/dienā.
3.2 Precīza sānu joslu saskaņošana, ievērojams signāla un trokšņa attiecības uzlabojums: Neatkarīgi kontrolējot divu divvirzienu akustiski optisko frekvenču pārslēdzēju (100 MHz–200 MHz) nobīdes apjomu ar diviem sprieguma kontrolētiem oscilatoriem (VCO), ģenerēto sānu joslu frekvenču intervālu var perfekti saskaņot ar atsauces rezonatora brīvo spektrālo diapazonu (FSR), tādējādi ievērojami uzlabojot kļūdas signāla signāla un trokšņa attiecību.
3.3 Izmaksu samazināšana un efektivitātes uzlabošana, kas veicina sistēmas miniaturizāciju: Bez dārga elektrooptiskā modulatora un sarežģītām shēmām SOA optiskajam pastiprinātājam ir nepieciešama tikai vienkārša strāvas piedziņa, padarot visu sistēmu kompaktāku, lētāku un piemērotāku augstas precizitātes lāzera ārējā lauka lietojumprogrammām un miniaturizācijai.
3.4 Šīs tehnoloģijas plašās pielietojuma perspektīvas un tirgus pieprasījums ietver:
Kosmosa un transportlīdzekļu optiskie pulksteņi: to traucējumu novēršanas īpašības lieliski atbilst kosmosa un bezpilota transportlīdzekļu jomu prasībām.
Kvantu gravimetri un aukstā atomu interferometri: var izmantot augstas precizitātes ģeoloģiskajai izpētei un zemūdens navigācijai.
Augstas kārtas šķiedru uztveršanas un koherentā fāzētu masīvu radars (LiDAR): var nodrošināt ārkārtīgi šauru līnijas platumu, bez nobīdes atskaites gaismas avotus.
Saskaņā ar otrās globālās kvantu revolūcijas un kvantu sensoru miniaturizācijas tendenci, strauji pieaudzis tirgus pieprasījums pēc autonomiem vadāmiem, lētiem un stabiliem, ar frekvenci stabilizētiem lāzera moduļu moduļiem, un šī patentētā tehnoloģija precīzi atbilst šai tirgus tendencei.