02elektrooptički modulatorielektrooptička modulacijaoptički frekvencijski češalj
Elektrooptički učinak odnosi se na učinak promjene indeksa loma materijala kada se primijeni električno polje. Postoje dvije glavne vrste elektrooptičkog učinka, jedan je primarni elektrooptički učinak, također poznat kao Pokelsov učinak, koji se odnosi na linearnu promjenu indeksa loma materijala s primijenjenim električnim poljem. Drugi je sekundarni elektrooptički učinak, također poznat kao Kerrov efekt, u kojem je promjena indeksa loma materijala proporcionalna kvadratu električnog polja. Većina elektrooptičkih modulatora temelji se na Pokelsovom efektu. Pomoću elektrooptičkog modulatora možemo modulirati fazu upadne svjetlosti, a na temelju fazne modulacije, određenom pretvorbom, modulirati i intenzitet odnosno polarizaciju svjetlosti.
Postoji nekoliko različitih klasičnih struktura, kao što je prikazano na slici 2. (a), (b) i (c) sve su strukture jednog modulatora s jednostavnom strukturom, ali širina linije generiranog optičkog frekvencijskog češlja ograničena je elektro-optičkim propusnost. Ako je potreban optički frekvencijski češalj s visokom frekvencijom ponavljanja, potrebna su dva ili više modulatora u kaskadi, kao što je prikazano na slici 2(d)(e). Posljednja vrsta strukture koja generira optički frekvencijski češalj naziva se elektrooptički rezonator, što je elektrooptički modulator smješten u rezonatoru, ili sam rezonator može proizvesti elektrooptički učinak, kao što je prikazano na slici 3.
SLIKA 2 Nekoliko eksperimentalnih uređaja za generiranje optičkih frekvencijskih češljeva na temeljuelektrooptički modulatori
SLIKA 3 Strukture nekoliko elektrooptičkih šupljina
03 Elektrooptičke modulacijske karakteristike optičkog frekvencijskog češlja
Prva prednost: mogućnost podešavanja
Budući da je izvor svjetlosti podesivi laser širokog spektra, a elektrooptički modulator također ima određenu radnu frekvencijsku širinu, optički frekvencijski češalj elektrooptičke modulacije također je frekvencijski podesiv. Uz podesivu frekvenciju, budući da je generiranje valnog oblika modulatora podesivo, frekvencija ponavljanja rezultirajućeg optičkog frekvencijskog češlja također je podesiva. To je prednost koju nemaju optički frekvencijski češljevi proizvedeni laserima s zaključanim modom i mikrorezonatorima.
Druga prednost: učestalost ponavljanja
Stopa ponavljanja nije samo fleksibilna, već se može postići i bez mijenjanja eksperimentalne opreme. Širina linije optičkog frekvencijskog češlja elektrooptičke modulacije otprilike je ekvivalentna propusnosti modulacije, opća propusnost komercijalnog elektrooptičkog modulatora je 40 GHz, a frekvencija ponavljanja češlja optičke frekvencije može premašiti generiranu širinu pojasa optičke frekvencije. svim drugim metodama osim mikro rezonatorom (koji može doseći 100GHz).
Prednost 3: spektralno oblikovanje
U usporedbi s optičkim češljem proizvedenim na druge načine, oblik optičkog diska elektrooptički moduliranog optičkog češlja određen je brojnim stupnjevima slobode, kao što su radiofrekvencijski signal, prednapon, upadna polarizacija itd., koji se mogu koristi se za kontrolu intenziteta različitih češljeva kako bi se postigla svrha spektralnog oblikovanja.
04 Primjena elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja
U praktičnoj primjeni optičkog frekvencijskog češlja elektrooptičkog modulatora, on se može podijeliti na jednostruki i dvostruki češljasti spektar. Razmak linija jednog češljastog spektra je vrlo uzak, tako da se može postići velika točnost. U isto vrijeme, u usporedbi s optičkim frekvencijskim češljem proizvedenim laserom s zaključanim modom, uređaj elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja je manji i bolje podesiv. Spektrometar s dvostrukim češljem nastaje interferencijom dva koherentna jednostruka češlja s malo različitim frekvencijama ponavljanja, a razlika u frekvenciji ponavljanja je razmak linija novog spektra interferencijskog češlja. Tehnologija optičkog frekvencijskog češlja može se koristiti u optičkom snimanju, mjerenju raspona, mjerenju debljine, kalibraciji instrumenata, proizvoljnom oblikovanju spektra valnog oblika, radiofrekvencijskoj fotonici, daljinskoj komunikaciji, optičkoj nevidljivosti i tako dalje.
SLIKA 4 Scenarij primjene optičkog frekvencijskog češlja: Uzimanje mjerenja profila metka velike brzine kao primjer
Vrijeme objave: 19. prosinca 2023