02elektrooptički modulatorielektrooptička modulacijaoptički frekvencijski češalj
Elektrooptički efekt odnosi se na efekt promjene indeksa loma materijala kada se na njega primijeni električno polje. Postoje dvije glavne vrste elektrooptičkog efekta, jedan je primarni elektrooptički efekt, poznat i kao Pokelsov efekt, koji se odnosi na linearnu promjenu indeksa loma materijala s primijenjenim električnim poljem. Drugi je sekundarni elektrooptički efekt, poznat i 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, možemo modulirati i intenzitet ili polarizaciju svjetlosti.
Postoji nekoliko različitih klasičnih struktura, kao što je prikazano na slici 2. (a), (b) i (c) su sve strukture s jednim modulatorom i jednostavnom strukturom, ali širina linije generiranog optičkog frekvencijskog češlja ograničena je elektrooptičkom propusnošću. 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 efekt, kao što je prikazano na slici 3.
SL. 2 Nekoliko eksperimentalnih uređaja za generiranje optičkih frekvencijskih češljeva na temeljuelektrooptički modulatori
SL. 3 Strukture nekoliko elektrooptičkih šupljina
03 Karakteristike elektrooptičke modulacije optičkog frekvencijskog češlja
Prednost jedna: prilagodljivost
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. Osim podesive frekvencije, budući da je generiranje valnog oblika modulatora podesivo, podesiva je i frekvencija ponavljanja rezultirajućeg optičkog frekvencijskog češlja. To je prednost koju nemaju optički frekvencijski češljevi proizvedeni laserima sa zaključanim modovima i mikrorezonatorima.
Druga prednost: učestalost ponavljanja
Brzina ponavljanja nije samo fleksibilna, već se može postići i bez promjene eksperimentalne opreme. Širina linije elektrooptičkog modulacijskog optičkog frekvencijskog češlja otprilike je jednaka modulacijskoj propusnosti, opća komercijalna propusnost elektrooptičkog modulatora je 40 GHz, a frekvencija ponavljanja elektrooptičkog modulacijskog optičkog frekvencijskog češlja može premašiti propusnost optičkog frekvencijskog češlja generiranu svim drugim metodama osim mikrorezonatora (koji može doseći 100 GHz).
Prednost 3: spektralno oblikovanje
U usporedbi s optičkim češljem proizvedenim na druge načine, oblik optičkog diska elektrooptičkog moduliranog optičkog češlja određen je brojnim stupnjevima slobode, kao što su radiofrekvencijski signal, napon prednapona, polarizacija upada itd., koji se mogu koristiti za kontrolu intenziteta različitih češljeva kako bi se postigla svrha spektralnog oblikovanja.
04 Primjena elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja
U praktičnoj primjeni elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja, on se može podijeliti na spektre s jednim i dva češlja. Razmak linija spektra s jednim češljem je vrlo uzak, tako da se može postići visoka točnost. Istovremeno, u usporedbi s optičkim frekvencijskim češljem proizvedenim laserom sa zaključanim modom, uređaj elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja je manji i bolje se podešava. Spektrometar s dvostrukim češljem nastaje interferencijom dva koherentna pojedinačna 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, određivanju dometa, mjerenju debljine, kalibraciji instrumenata, oblikovanju spektra proizvoljnog valnog oblika, radiofrekvencijskoj fotonici, daljinskoj komunikaciji, optičkom stealthu i tako dalje.
SL. 4 Scenarij primjene optičkog frekvencijskog češlja: Uzimajući mjerenje profila projektila velike brzine kao primjer
Vrijeme objave: 19. prosinca 2023.