Optički frekvencijski češalj je spektar sastavljen od niza ravnomjerno raspoređenih frekvencijskih komponenti na spektru, koji mogu biti generirani laserima sa zaključanim modovima, rezonatorima ilielektrooptički modulatoriOptički frekvencijski češljevi generirani od straneelektrooptički modulatoriimaju karakteristike visoke frekvencije ponavljanja, unutarnjeg međusušenja i velike snage itd., koji se široko koriste u kalibraciji instrumenata, spektroskopiji ili fundamentalnoj fizici, a posljednjih godina privlače sve veći interes istraživača.
Nedavno su Alexandre Parriaux i drugi sa Sveučilišta Burgendi u Francuskoj objavili pregledni rad u časopisu Advances in Optics and Photonics, sustavno predstavljajući najnoviji istraživački napredak i primjenu optičkih frekvencijskih češljeva generiranih pomoćuelektrooptička modulacijaUključuje uvođenje optičkog frekvencijskog češlja, metodu i karakteristike optičkog frekvencijskog češlja generiranogelektrooptički modulatori na kraju nabraja scenarije primjeneelektrooptički modulatorDetaljno opisuje optički frekvencijski češalj, uključujući primjenu preciznog spektra, interferencije dvostrukog optičkog češlja, kalibraciju instrumenata i generiranje proizvoljnog valnog oblika, te raspravlja o principu koji stoji iza različitih primjena. Konačno, autor daje perspektivu tehnologije elektrooptičkog modulatora optičkog frekvencijskog češlja.
01 Pozadina
Prije 60 godina ovog mjeseca dr. Maiman je izumio prvi rubinski laser. Četiri godine kasnije, Hargrove, Fock i Pollack iz Bell Laboratoriesa u Sjedinjenim Državama prvi su izvijestili o aktivnom zaključavanju modova postignutom u helij-neonskim laserima. Spektar lasera sa zaključavanjem modova u vremenskoj domeni predstavljen je kao pulsna emisija, a u frekvencijskoj domeni nizom diskretnih i jednako udaljenih kratkih linija, vrlo sličnih našoj svakodnevnoj upotrebi češljeva, pa ovaj spektar nazivamo "optički frekvencijski češalj". Naziva se i "optički frekvencijski češalj".
Zbog dobrih mogućnosti primjene optičkog češlja, Nobelova nagrada za fiziku 2005. godine dodijeljena je Hanschu i Hallu, koji su napravili pionirski rad na tehnologiji optičkog češlja, a od tada je razvoj optičkog češlja dosegao novu fazu. Budući da različite primjene imaju različite zahtjeve za optičke češljeve, kao što su snaga, razmak linija i središnja valna duljina, to je dovelo do potrebe za korištenjem različitih eksperimentalnih sredstava za generiranje optičkih češljeva, kao što su laseri sa zaključanim modovima, mikrorezonatori i elektrooptički modulatori.
SL. 1 Spektar vremenske domene i spektar frekvencijske domene optičkog frekvencijskog češlja
Izvor slike: Elektrooptički frekvencijski češljevi
Od otkrića optičkih frekvencijskih češljeva, većina optičkih frekvencijskih češljeva proizvedena je korištenjem lasera sa zaključanim modovima. U laserima sa zaključanim modovima, šupljina s vremenom povratnog puta od τ koristi se za fiksiranje faznog odnosa između longitudinalnih modova, kako bi se odredila brzina ponavljanja lasera, koja općenito može biti od megaherca (MHz) do gigaherca (GHz).
Optički frekvencijski češalj koji generira mikrorezonator temelji se na nelinearnim efektima, a vrijeme povratnog puta određeno je duljinom mikrošupljine. Budući da je duljina mikrošupljine općenito manja od 1 mm, optički frekvencijski češalj koji generira mikrošupljina općenito je od 10 gigaherca do 1 teraherca. Postoje tri uobičajene vrste mikrošupljina: mikrotubule, mikrosfere i mikroprstenovi. Korištenjem nelinearnih efekata u optičkim vlaknima, poput Brillouinova raspršenja ili četverovalnog miješanja, u kombinaciji s mikrošupljinama, mogu se proizvesti optički frekvencijski češljevi u rasponu od nekoliko desetaka nanometara. Osim toga, optički frekvencijski češljevi mogu se generirati i korištenjem nekih akustooptičkih modulatora.
Vrijeme objave: 18. prosinca 2023.