Kas ir elektro-optiskā modulatora optiskās frekvences ķemme? Otrā daļa

02elektrooptiskais modulatorsunelektrooptiskā modulācijaoptiskās frekvences ķemme

Elektrooptiskais efekts norāda uz efektu, ka materiāla refrakcijas indekss mainās, ja tiek piemērots 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 lineāro izmaiņu ar piemēroto elektrisko lauku. Otrs ir sekundārais elektrooptiskais efekts, kas pazīstams arī kā Kerr efekts, kurā materiāla refrakcijas indeksa izmaiņas ir proporcionālas elektriskā lauka laukumam. Lielākā daļa elektrooptisko modulatoru ir balstīti uz Pokels efektu. Izmantojot elektrooptisko modulatoru, mēs varam modulēt krītošās gaismas fāzi, un, pamatojoties uz fāzes modulāciju, izmantojot noteiktu konvertāciju, mēs varam arī modulēt gaismas intensitāti vai polarizāciju.

Ir vairākas dažādas klasiskās struktūras, kā parādīts 2. attēlā (a), (b) un (c), ir visas vienas modulatora struktūras ar vienkāršu struktūru, bet ģenerētās optiskās frekvences ķemmes līnijas platumu ierobežo elektrooptiskais joslas platums. Ja ir nepieciešama optiskās frekvences ķemme ar augstu atkārtošanās frekvenci, kaskādē ir nepieciešama divi vai vairāki modulatori, kā parādīts 2. attēla (d) (E). Pēdējo struktūras veidu, kas ģenerē optiskās frekvences ķemmi, sauc par elektro-optisko rezonatoru, kas ir elektromodikālais modulators, kas novietots rezonatorā, vai arī pats rezonators var radīt elektrooptisku efektu, kā parādīts 3. attēlā.

Fig. 2 Vairākas eksperimentālas ierīces optiskās frekvences ķemmēm, pamatojoties uzElektrooptiskie modulatori

Fig. 3 Vairāku elektrooptisko dobumu struktūras
03 Elektrooptiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes raksturlielumi

Priekšrocība viena: noskaņojamība

Tā kā gaismas avots ir noregulējams plaša spektra lāzers, un arī elektrooptiskajam modulatoram ir noteikts darbības frekvences joslas platums, elektromodulācijas optiskās frekvences ķemme ir arī noskaņojama frekvence. Papildus noskaņojamai frekvencei, tā kā modulatora viļņu formas ģenerēšana ir noskaņojama, iegūtās optiskās frekvences ķemmes atkārtošanās frekvence ir noskaņojama. Tā ir priekšrocība, kāda optiskās frekvences ķemmēm, ko ražo ar režīmu bloķēti lāzeri, un mikro rezonatori nav.

Divas priekšrocības: atkārtošanās frekvence

Atkārtošanās ātrums ir ne tikai elastīgs, bet arī to var sasniegt, nemainot eksperimentālo aprīkojumu. Elektro-optiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes līnijas platums ir aptuveni ekvivalents modulācijas joslas platumam, vispārīgais komerciālais elektro-optiskā modulatora joslas platums ir 40 GHz, un elektroro-optiskās modulācijas optiskās frekvences ķemmes frekvence var pārsniegt optiskās frekvences ķemmes joslas platumu, kas izveidots ar visām citām metodēm, izņemot mikro rezonatoru (kas var sasniegt 100 GHz).

3. priekšrocība: spektrālā veidošana

Salīdzinot ar optisko ķemmi, ko rada citi veidi, elektro-optiskās modulētās optiskās ķemmes optisko diska formu nosaka vairākas brīvības pakāpes, piemēram, radiofrekvences signāls, aizspriedumu spriegums, krītošā polarizācija utt., Kas var būt Izmanto, lai kontrolētu dažādu ķemmju intensitāti, lai sasniegtu spektrālās veidošanas mērķi.

04 Elektro-optiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes pielietojums

Praktiski pielietojot elektrooptisko modulatora optiskās frekvences ķemmi, to var iedalīt vienas un dubultās ķemmes spektros. Vienas ķemmes spektra līnijas atstatums ir ļoti šaurs, tāpēc var sasniegt augstu precizitāti. Tajā pašā laikā, salīdzinot ar optiskās frekvences ķemmi, ko ražo ar režīmu bloķētu lāzeru, elektro-optiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes ierīce ir mazāka un labāk noskaņojama. Divkāršās ķemmes spektrometru rada divu koherentu atsevišķu ķemmju traucējumi ar nedaudz atšķirīgām atkārtošanās frekvencēm, un atkārtošanās frekvences atšķirība ir jaunā traucējumu ķemmes spektra līnijas atstatums. Optiskās frekvences ķemmes tehnoloģiju var izmantot optiskajā attēlveidošanā, diapazonā, biezuma mērīšanā, instrumentu kalibrēšanā, patvaļīgā viļņu formas spektra veidošanā, radio frekvences fotonikā, attālā komunikācijā, optiskajā slepenajā un tā tālāk.

Fig. 4 Optiskās frekvences ķemmes pielietojuma scenārijs: Ātrgaitas lodes profila mērīšana kā piemērs