02elektrooptiskais modulatorsunelektrooptiskā modulācijaoptiskās frekvences ķemme
Elektrooptiskais efekts attiecas uz efektu, ko materiāla laušanas koeficients mainās, kad tiek pielietots elektriskais lauks. Ir divi galvenie elektrooptiskā efekta veidi, viens ir primārais elektrooptiskais efekts, kas pazīstams arī kā Pokels efekts, kas attiecas uz materiāla refrakcijas indeksa lineāru maiņu ar pielietoto elektrisko lauku. Otrs ir sekundārais elektrooptiskais efekts, kas pazīstams arī kā Kera efekts, kurā materiāla refrakcijas koeficienta izmaiņas ir proporcionālas elektriskā lauka kvadrātam. Lielākā daļa elektrooptisko modulatoru ir balstīti uz Pokels efektu. Izmantojot elektrooptisko modulatoru, mēs varam modulēt krītošās gaismas fāzi, un, pamatojoties uz fāzes modulāciju, ar noteiktu konversiju mēs varam arī modulēt gaismas intensitāti vai polarizāciju.
Ir vairākas dažādas klasiskās struktūras, kā parādīts 2. attēlā. (a), (b) un (c) ir viena modulatora struktūras ar vienkāršu struktūru, bet ģenerētās optiskās frekvences ķemmes līnijas platumu ierobežo elektrooptiskā joslas platums. Ja ir nepieciešama optiskās frekvences ķemme ar augstu atkārtošanās frekvenci, ir nepieciešami divi vai vairāki modulatori kaskādē, kā parādīts 2. attēlā (d)(e). Pēdējais struktūras veids, kas ģenerē optiskās frekvences ķemmi, tiek saukts par elektrooptisko rezonatoru, kas ir rezonatorā ievietotais elektrooptiskais modulators, vai arī pats rezonators var radīt elektrooptisku efektu, kā parādīts 3. attēlā.
Zīm. 2 Vairākas eksperimentālas ierīces optisko frekvenču ķemmes ģenerēšanai, pamatojoties uzelektrooptiskie modulatori
Zīm. 3 Vairāku elektrooptisko dobumu konstrukcijas
03 Elektrooptiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes raksturlielumi
Viena priekšrocība: pielāgojamība
Tā kā gaismas avots ir noskaņojams plaša spektra lāzers, un elektrooptiskajam modulatoram ir arī noteikts darbības frekvenču joslas platums, elektrooptiskās modulācijas optiskās frekvences ķemme ir arī frekvences regulējama. Papildus regulējamai frekvencei, jo modulatora viļņu formas ģenerēšana ir noskaņojama, iegūtās optiskās frekvences ķemmes atkārtošanās frekvence ir arī noskaņojama. Tā ir priekšrocība, kas nav optisko frekvenču ķemmēm, kas ražotas ar režīma bloķēšanas lāzeriem un mikrorezonatoriem.
Otrā priekšrocība: atkārtojumu biežums
Atkārtošanās ātrums ir ne tikai elastīgs, bet arī sasniedzams, nemainot eksperimentālo aprīkojumu. Elektrooptiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes līnijas platums ir aptuveni līdzvērtīgs modulācijas joslas platumam, vispārējais komerciālais elektrooptiskā modulatora joslas platums ir 40 GHz, un elektrooptiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes atkārtošanās frekvence var pārsniegt radīto optiskās frekvences ķemmes joslas platumu. ar visām pārējām metodēm, izņemot mikrorezonatoru (kas var sasniegt 100 GHz).
3. priekšrocība: spektrālā veidošana
Salīdzinājumā ar optisko ķemmi, kas ražota citos veidos, elektrooptiski modulētās optiskās ķemmes optiskā diska formu nosaka vairākas brīvības pakāpes, piemēram, radiofrekvences signāls, nobīdes spriegums, krītošā polarizācija utt. izmanto, lai kontrolētu dažādu ķemmju intensitāti, lai sasniegtu spektrālās veidošanas mērķi.
04 Elektrooptiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes pielietojums
Elektrooptiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes praktiskajā pielietojumā to var iedalīt vienas un dubultās ķemmes spektros. Viena ķemmes spektra līniju atstatums ir ļoti šaurs, tāpēc var sasniegt augstu precizitāti. Tajā pašā laikā, salīdzinot ar optiskās frekvences ķemmi, ko ražo režīmā bloķēts lāzers, elektrooptiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes ierīce ir mazāka un labāk noskaņojama. Divkāršās ķemmes spektrometru rada divu saskaņotu vienas ķemmes traucējumi ar nedaudz atšķirīgām atkārtošanās frekvencēm, un atkārtošanās frekvences atšķirība ir jaunās traucējumu ķemmes spektra līniju atstatums. Optiskās frekvences ķemmes tehnoloģiju var izmantot optiskajā attēlveidošanā, diapazona noteikšanā, biezuma mērīšanā, instrumentu kalibrēšanā, patvaļīgas viļņu formas spektra veidošanā, radiofrekvenču fotonikā, attālajā saziņā, optiskajā slepenībā un tā tālāk.
Zīm. 4 Optiskās frekvences ķemmes pielietojuma scenārijs: ātrgaitas lodes profila mērījumu piemērs
Publicēšanas laiks: 19. decembris 2023