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

Optiskās frekvences ķemme ir spektrs, kas sastāv no virknes vienmērīgi izvietotas frekvences komponentu uz spektra, ko var ģenerēt ar režīmu bloķēti lāzeri, rezonatori vaiElektrooptiskie modulatoriApvidū Optiskās frekvences ķemmesElektrooptiskie modulatoriIr augstas atkārtošanās biežuma, iekšējās savstarpējās darbības un lielas jaudas utt. raksturlielumi, kurus plaši izmanto instrumentu kalibrēšanā, spektroskopijā vai fizikā, un tie ir piesaistījuši arvien vairāk pētnieku interesi par pēdējiem gadiem.

Nesen Aleksandrs Parriaux un citi no Burgendi Universitātes Francijā publicēja pārskata dokumentu žurnālā Advances in optics and Photonics, sistemātiski ieviešot jaunāko pētījumu progresu un optiskās frekvences kombu pielietojumu, kas izveidotsElektrooptiskā modulācija: Tas ietver optiskās frekvences ķemmes ieviešanu, optiskās frekvences ķemmes metodi un raksturlielumuselektrooptiskais modulators, visbeidzot uzskaita piemērošanas scenārijuselektrooptiskais modulatorsOptiskās frekvences ķemme Detalizēti, ieskaitot precizitātes spektra pielietojumu, dubultā optisko ķemmes traucējumus, instrumentu kalibrēšanu un patvaļīgu viļņu formas ģenerēšanu un apspriež dažādu lietojumprogrammu principu. Visbeidzot, autors dod iespēju izredzes uz elektro-optiskā modulatora optiskās frekvences ķemmes tehnoloģiju.

01 fons

Tieši pirms 60 gadiem šomēnes doktors Maimans izgudroja pirmo Ruby lāzeru. Pēc četriem gadiem Hargrove, Fock un Pollack no Bell Laboratories Amerikas Savienotajās Valstīs bija pirmie, kas ziņoja par aktīvo režīma bloķēšanu, kas sasniegta hēlija-neona lāzeros, režīma bloķēšanas lāzera spektrs laika domēnā tiek attēlots kā impulsa emisija, Frekvences domēnā ir diskrētu un vienlīdzīgu īsu līniju virkne, kas ir ļoti līdzīga mūsu ikdienas ķemmīšu lietošanai, tāpēc mēs šo spektru saucam par “optiskās frekvences ķemmi”. Saukts par “optiskās frekvences ķemmi”.

Sakarā ar labu optiskās ķemmes iespējamību, Nobela prēmija fizikā 2005. gadā tika piešķirta Hansch un Hall, kuri veica novatorisku darbu pie optiskās ķemmes tehnoloģijas, kopš tā laika optiskās ķemmes attīstība ir sasniegusi jaunu posmu. Tā kā dažādām lietojumprogrammām ir atšķirīgas prasības optiskajām ķemmēm, piemēram, jaudas, līnijas atstatums un centrālais viļņa garums, tas ir izraisījis nepieciešamību izmantot dažādus eksperimentālus līdzekļus, lai ģenerētu optiskās ķemmes, piemēram modulators.

Fig. 1 Laika domēna spektra un frekvences domēna spektrs optiskās frekvences ķemmes gadījumā
Attēla avots: elektro-optiskās frekvences ķemmes

Kopš optiskās frekvences ķemmju atklāšanas lielākā daļa optisko frekvences ķemmju ir izgatavotas, izmantojot režīmu bloķētus lāzerus. Lāzeros, kas bloķēti ar režīmu, dobumu ar turp un atpakaļ laiku τ izmanto, lai fāzētu fāzes sakarību starp gareniskajiem režīmiem, lai noteiktu lāzera atkārtošanās ātrumu, kas parasti var būt no megaherta (MHz) uz gigahercu ( GHz).

Optiskās frekvences ķemme, ko rada mikro-resonatora, ir balstīta uz nelineāro efektu, un turp un Mikrokavitācijas radītā ķemme parasti ir 10 gigahertz līdz 1 Terahertz. Ir trīs izplatīti mikrokavitāru veidi, mikrotubulas, mikrosfēras un mikrorēži. Izmantojot nelineāros efektus optiskajās šķiedrās, piemēram, brillouīnu izkliede vai četru viļņu sajaukšana, apvienojumā ar mikrokavitācijām, var iegūt optiskās frekvences ķemmes desmitos nanometru diapazonā. Turklāt optiskās frekvences ķemmes var arī ģenerēt, izmantojot dažus akustātus optiskos modulatorus.