Nové objavy vModulátor LiNbO3
Čínski výskumníci nedávno vydali patent na kľúčový vynález technológie laserového frekvenčného viazania PDH. Ide o systém laserového frekvenčného viazania PDH založený na nelineárnom SOA (polovodičovom optickom zosilňovači) na generovanie postranných pásiem. Cieľom tohto patentu je riešiť niekoľko kľúčových problémov v tradičnom systéme laserového frekvenčného viazania PDH (Pound-Drever-Hall) v dôsledku použitia niobátu lítia (modulátor LiNbO3) a ďalších...elektrooptický modulátor.
1. Medzi hlavné problémy tradičného riešenia patria:
1.1 Vysoká cena a zložitá štruktúra: Tradičné elektrooptické modulátory vyžadujú zložité RF budiace a predpäťové obvody.
1.2 Citlivosť na prostredie: Citlivý na zmeny teploty a napätia, náchylný na abnormality polarizačného stavu.
1.3 Efekt reziduálnej amplitúdovej modulácie (RAM): Spôsobuje jednosmerné skreslenie chybového signálu, čo vedie k posunu bodu uzamknutia laseru a vážne ovplyvňuje dlhodobú stabilitu systému.
2. Inovatívne riešenie, ktoré navrhol výskumný tím, je:
Úplne opustiť tradičný elektrooptický modulátor a prijať kolaboratívny dizajnpolovodičový optický zosilňovač(SOA zosilňovač) kombinovaný s dvojcestnými akusticko-optickými frekvenčnými posúvačmi. Konkrétny princíp fungovania je: Po rozdelení laserového zdroja je presne frekvenčne posunutý dvoma dvojcestnými akusticko-optickými frekvenčnými posúvačmi, čím sa generuje frekvenčný rozdiel, a potom sa tieto dve dráhy svetla spoja a vstreknú do SOA zosilňovača v stave saturácie zosilnenia. Využitím nelineárnych efektov, ako je štvorvlnové miešanie (FWM)...SOA zosilňovač, viacpásmové signály potrebné na frekvenčné uzamknutie PDH sú efektívne generované.
3. Táto technológia prináša nasledujúce prevratné výhody v oblasti výkonu:
3.1 Prekonanie problému s RAM a dosiahnutie ultravysokej dlhodobej stability: Zosilňovač SOA (zvyčajne v motýľovom puzdre) integruje reguláciu teploty a je extrémne necitlivý na rušenie prostredia, čím sa predchádza problému s RAM z fyzického mechanizmu a dosahuje sa presnosť uzamknutia dĺžky dutiny lepšia ako 5×10⁻¹¹/deň.
3.2 Presné prispôsobenie postranných pásiem, výrazné zlepšenie pomeru signálu k šumu: Nezávislou reguláciou veľkosti posunu dvoch dvojcestných akusticko-optických frekvenčných posúvačov (100 MHz – 200 MHz) dvoma napäťovo riadenými oscilátormi (VCO) je možné frekvenčný interval generovaných postranných pásiem dokonale prispôsobiť voľnému spektrálnemu rozsahu (FSR) referenčnej dutiny, čím sa výrazne zlepší pomer signálu k šumu chybového signálu.
3.3 Zníženie nákladov a zlepšenie účinnosti, čo vedie k miniaturizácii systému: Bez drahého elektrooptického modulátora a zložitých obvodov vyžaduje optický zosilňovač SOA iba jednoduchý prúdový pohon, vďaka čomu je celý systém kompaktnejší, lacnejší a vhodnejší pre vysoko presné laserové aplikácie a miniaturizáciu externého poľa.
3.4 Široké možnosti využitia tejto technológie a dopyt na trhu zahŕňajú:
Optické hodiny pre vesmírne a dopravné zariadenia: Ich vlastnosti odolné voči rušeniu dokonale spĺňajú požiadavky leteckého priemyslu a bezpilotných dopravných prostriedkov.
Kvantové gravimetre a studené atómové interferometre: Môžu sa použiť na vysoko presný geologický prieskum a podvodnú navigáciu.
Vláknové snímanie vyššieho rádu a koherentný fázovaný radar (LiDAR): Môže poskytnúť referenčné svetelné zdroje s extrémne úzkou šírkou čiary a bez driftu.
V rámci trendu druhej globálnej kvantovej revolúcie a miniaturizácie kvantových senzorov prudko vzrástol dopyt po autonómne ovládateľných, lacných a stabilných frekvenčne stabilizovaných laserových moduloch a táto patentovaná technológia presne zodpovedá tomuto trhovému trendu.
Čas uverejnenia: 14. mája 2026