02elektrooptický modulátoraelektrooptická moduláciaoptický frekvenčný hrebeň
Elektrooptický efekt sa týka toho, že index lomu materiálu sa mení, keď je aplikované elektrické pole. Existujú dva hlavné druhy elektrooptického efektu, jeden je primárny elektrooptický efekt, tiež známy ako Pokelsov efekt, ktorý sa týka lineárnej zmeny indexu lomu materiálu s aplikovaným elektrickým poľom. Druhým je sekundárny elektrooptický efekt, známy aj ako Kerrov efekt, pri ktorom je zmena indexu lomu materiálu úmerná štvorcu elektrického poľa. Väčšina elektrooptických modulátorov je založená na Pokelsovom efekte. Pomocou elektrooptického modulátora môžeme modulovať fázu dopadajúceho svetla a na základe fázovej modulácie určitou konverziou modulovať aj intenzitu alebo polarizáciu svetla.
Existuje niekoľko rôznych klasických štruktúr, ako je znázornené na obrázku 2. (a), (b) a (c) sú všetky jednoduché modulátorové štruktúry s jednoduchou štruktúrou, ale šírka čiary generovaného optického frekvenčného hrebeňa je obmedzená elektrooptickým šírku pásma. Ak sa vyžaduje optický frekvenčný hrebeň s vysokou opakovacou frekvenciou, sú potrebné dva alebo viac modulátorov v kaskáde, ako je znázornené na obrázku 2(d)(e). Posledný typ štruktúry, ktorá generuje hrebeň s optickou frekvenciou, sa nazýva elektrooptický rezonátor, čo je elektrooptický modulátor umiestnený v rezonátore, alebo samotný rezonátor môže produkovať elektrooptický efekt, ako je znázornené na obrázku 3.
Obr. 2 Niekoľko experimentálnych zariadení na generovanie optických frekvenčných hrebeňov na základeelektrooptické modulátory
Obr. 3 Štruktúry niekoľkých elektro-optických dutín
03 Elektro-optická modulácia, charakteristika hrebeňa s optickou frekvenciou
Výhoda jedna: laditeľnosť
Keďže svetelným zdrojom je laditeľný širokospektrálny laser a elektrooptický modulátor má tiež určitú šírku prevádzkového frekvenčného pásma, je frekvenčne laditeľný aj hrebeň s optickou moduláciou na elektrooptickú moduláciu. Okrem laditeľnej frekvencie, keďže generovanie tvaru vlny modulátora je laditeľné, je laditeľná aj frekvencia opakovania výsledného hrebeňa s optickou frekvenciou. To je výhoda, ktorú optické frekvenčné hrebene vyrábané lasermi s uzamknutým režimom a mikrorezonátormi nemajú.
Výhoda druhá: frekvencia opakovania
Frekvencia opakovania je nielen flexibilná, ale dá sa dosiahnuť aj bez zmeny experimentálneho zariadenia. Šírka čiary hrebeňa s optickou frekvenciou s elektrooptickou moduláciou je približne ekvivalentná šírke pásma modulácie, všeobecná šírka pásma komerčného elektrooptického modulátora je 40 GHz a opakovaná frekvencia hrebeňa s optickou moduláciou môže prekročiť vygenerovanú šírku pásma hrebeňa s optickou frekvenciou. všetkými ostatnými metódami okrem mikrorezonátora (ktorý môže dosiahnuť 100 GHz).
Výhoda 3: spektrálne tvarovanie
V porovnaní s optickým hrebeňom vyrobeným inými spôsobmi je tvar optického disku elektroopticky modulovaného optického hrebeňa určený množstvom stupňov voľnosti, ako je rádiofrekvenčný signál, predpätie, dopadajúca polarizácia atď. používa sa na ovládanie intenzity rôznych hrebeňov na dosiahnutie účelu spektrálneho tvarovania.
04 Aplikácia elektro-optického modulátora optická frekvenčná kombi
V praktickej aplikácii elektrooptického modulátorového optického frekvenčného hrebeňa je možné ho rozdeliť na jednoduché a dvojité hrebeňové spektrá. Riadkovanie jedného hrebeňového spektra je veľmi úzke, takže je možné dosiahnuť vysokú presnosť. Súčasne v porovnaní s optickým frekvenčným hrebeňom vyrobeným laserom s uzamknutým režimom je zariadenie s optickým frekvenčným hrebeňom elektrooptického modulátora menšie a lepšie laditeľné. Spektrometer s dvojitým hrebeňom je vyrobený interferenciou dvoch koherentných jednoduchých hrebeňov s mierne odlišnými opakovacími frekvenciami a rozdiel v opakovacej frekvencii je riadkový rozstup nového spektra interferenčných hrebeňov. Technológia optického frekvenčného hrebeňa sa môže použiť pri optickom zobrazovaní, meraní rozsahu, meraní hrúbky, kalibrácii prístroja, tvarovaní spektra ľubovoľného tvaru vlny, rádiofrekvenčnej fotonike, vzdialenej komunikácii, optickom utajení atď.
Obr. 4 Scenár aplikácie hrebeňa s optickou frekvenciou: Ako príklad si vezmite meranie profilu vysokorýchlostnej strely
Čas odoslania: 19. decembra 2023