Optický frekvenčný hrebeň je spektrum zložené zo série rovnomerne rozmiestnených frekvenčných zložiek na spektre, ktoré môžu generovať lasery s uzamknutým režimom, rezonátory, príp.elektrooptické modulátory.Optické frekvenčné hrebene generovanéelektrooptické modulátorymajú charakteristiky vysokej opakovacej frekvencie, vnútorného medzisušenia a vysokého výkonu atď., ktoré sa široko používajú pri kalibrácii prístrojov, spektroskopii alebo základnej fyzike a v posledných rokoch priťahujú čoraz väčší záujem výskumníkov.
Nedávno Alexandre Parriaux a ďalší z University of Burgendi vo Francúzsku publikovali prehľadný článok v časopise Advances in Optics and Photonics, v ktorom systematicky predstavujú najnovší pokrok vo výskume a aplikáciu hrebeňov s optickou frekvenciou generovanýchelektro-optická modulácia: Zahŕňa zavedenie optického frekvenčného hrebeňa, metódu a charakteristiky optického frekvenčného hrebeňa generovanéhoelektrooptický modulátora nakoniec vymenúva aplikačné scenáreelektrooptický modulátoroptický frekvenčný hrebeň podrobne, vrátane použitia presného spektra, dvojitého optického hrebeňového rušenia, kalibrácie prístroja a generovania ľubovoľného tvaru vlny a diskutuje o princípe rôznych aplikácií.Nakoniec autor uvádza perspektívu technológie optického frekvenčného hrebeňa elektro-optického modulátora.
01 Pozadie
Tento mesiac pred 60 rokmi Dr. Maiman vynašiel prvý rubínový laser.O štyri roky neskôr Hargrove, Fock a Pollack of Bell Laboratories v Spojených štátoch ako prví informovali o aktívnom blokovaní módu dosiahnutom v héliovo-neónových laseroch, pričom laserové spektrum s blokovaním módu v časovej oblasti je reprezentované ako pulzná emisia, vo frekvenčnej doméne je séria diskrétnych a rovnako vzdialených krátkych čiar, veľmi podobných nášmu každodennému používaniu hrebeňov, preto toto spektrum nazývame „optický frekvenčný hrebeň“.Nazývaný aj ako „optický frekvenčný hrebeň“.
Kvôli dobrým vyhliadkam na použitie optického hrebeňa bola Nobelova cena za fyziku v roku 2005 udelená Hanschovi a Hallovi, ktorí urobili priekopnícku prácu na technológii optických hrebeňov, odvtedy sa vývoj optického hrebeňa dostal do novej fázy.Pretože rôzne aplikácie majú rôzne požiadavky na optické hrebene, ako je výkon, rozstup riadkov a stredová vlnová dĺžka, viedlo to k potrebe použiť rôzne experimentálne prostriedky na generovanie optických hrebeňov, ako sú lasery s uzamknutým režimom, mikrorezonátory a elektrooptické modulátor.
Obr.1 Spektrum časovej a frekvenčnej oblasti optického frekvenčného komb
Zdroj obrazu: Elektro-optické frekvenčné hrebene
Od objavu hrebeňov s optickou frekvenciou sa väčšina hrebeňov s optickou frekvenciou vyrábala pomocou laserov s uzamknutým režimom.V laseroch s uzamknutým režimom sa dutina s dobou obehu τ používa na fixáciu fázového vzťahu medzi pozdĺžnymi režimami, aby sa určila frekvencia opakovania lasera, ktorá môže byť vo všeobecnosti od megahertzov (MHz) po gigahertz ( GHz).
Optický frekvenčný hrebeň generovaný mikrorezonátorom je založený na nelineárnych efektoch a doba obehu je určená dĺžkou mikrodutiny, pretože dĺžka mikrodutiny je vo všeobecnosti menšia ako 1 mm, optická frekvencia hrebeň generovaný mikrodutinou je všeobecne 10 gigahertz až 1 terahertz.Existujú tri bežné typy mikrodutín, mikrotubuly, mikroguľôčky a mikrokrúžky.Použitím nelineárnych efektov v optických vláknach, ako je Brillouinov rozptyl alebo štvorvlnové miešanie v kombinácii s mikrodutinami, možno vyrobiť hrebene s optickou frekvenciou v rozsahu desiatok nanometrov.Okrem toho môžu byť pomocou niektorých akusticko-optických modulátorov generované aj optické frekvenčné hrebene.
Čas odoslania: 18. decembra 2023