02electro-optic modulatoratelectro-optic modulasyonoptical frequency comb
Ang electro-optical effect ay tumutukoy sa epekto na nagbabago ang refractive index ng isang materyal kapag inilapat ang isang electric field. Mayroong dalawang pangunahing uri ng electro-optical effect, ang isa ay ang pangunahing electro-optical effect, na kilala rin bilang Pokels effect, na tumutukoy sa linear na pagbabago ng materyal na refractive index na may inilapat na electric field. Ang isa pa ay ang pangalawang electro-optical effect, na kilala rin bilang ang Kerr effect, kung saan ang pagbabago sa refractive index ng materyal ay proporsyonal sa parisukat ng electric field. Karamihan sa mga electro-optical modulator ay nakabatay sa Pokels effect. Gamit ang electro-optic modulator, maaari nating i-modulate ang phase ng incident light, at batay sa phase modulation, sa pamamagitan ng isang tiyak na conversion, maaari rin nating baguhin ang intensity o polarization ng liwanag.
Mayroong ilang iba't ibang mga klasikal na istruktura, tulad ng ipinapakita sa Figure 2. Ang (a), (b) at (c) ay lahat ng solong istruktura ng modulator na may simpleng istraktura, ngunit ang lapad ng linya ng nabuong optical frequency comb ay limitado ng electro-optical bandwidth. Kung kinakailangan ang isang optical frequency comb na may mataas na frequency ng pag-uulit, dalawa o higit pang mga modulator ang kinakailangan sa cascade, tulad ng ipinapakita sa Figure 2(d)(e). Ang huling uri ng istraktura na bumubuo ng optical frequency comb ay tinatawag na electro-optical resonator, na kung saan ay ang electro-optical modulator na inilagay sa resonator, o ang resonator mismo ay maaaring makagawa ng electro-optical effect, tulad ng ipinapakita sa Figure 3.
FIG. 2 Ilang pang-eksperimentong device para sa pagbuo ng optical frequency combs batay saelectro-optic modulators
FIG. 3 Mga istruktura ng ilang mga electro-optical cavity
03 Electro-optic modulation optical frequency comb na mga katangian
Advantage isa: tunability
Dahil ang light source ay isang tunable wide-spectrum laser, at ang electro-optical modulator ay mayroon ding tiyak na operating frequency bandwidth, ang electro-optical modulation optical frequency comb ay frequency tunable din. Bilang karagdagan sa tunable frequency, dahil ang waveform generation ng modulator ay tunable, ang repetition frequency ng resultang optical frequency comb ay tunable din. Ito ay isang kalamangan na ang optical frequency combs na ginawa ng mode-locked lasers at micro-resonators ay wala.
Advantage ng dalawa: dalas ng pag-uulit
Ang rate ng pag-uulit ay hindi lamang nababaluktot, ngunit maaari ring makamit nang hindi binabago ang pang-eksperimentong kagamitan. Ang lapad ng linya ng electro-optic modulation optical frequency comb ay halos katumbas ng modulation bandwidth, ang pangkalahatang komersyal na electro-optic modulator bandwidth ay 40GHz, at ang electro-optic modulation optical frequency comb repetition frequency ay maaaring lumampas sa optical frequency comb bandwidth na nabuo. sa lahat ng iba pang pamamaraan maliban sa micro resonator (na maaaring umabot sa 100GHz).
Advantage 3: parang multo na paghubog
Kung ikukumpara sa optical comb na ginawa ng iba pang mga paraan, ang hugis ng optical disc ng electro-optic modulated optical comb ay tinutukoy ng isang bilang ng mga degree ng kalayaan, tulad ng signal ng frequency ng radyo, bias boltahe, polarization ng insidente, atbp., na maaaring ginagamit upang kontrolin ang intensity ng iba't ibang mga suklay upang makamit ang layunin ng parang multo na paghubog.
04 Application ng electro-optic modulator optical frequency comb
Sa praktikal na aplikasyon ng electro-optic modulator optical frequency comb, maaari itong nahahati sa single at double comb spectra. Ang line spacing ng isang solong comb spectrum ay napakakitid, kaya mataas ang katumpakan ay maaaring makamit. Kasabay nito, kumpara sa optical frequency comb na ginawa ng mode-locked laser, ang aparato ng electro-optic modulator optical frequency comb ay mas maliit at mas mahusay na mahimig. Ang double comb spectrometer ay ginawa sa pamamagitan ng interference ng dalawang magkakaugnay na solong comb na may bahagyang magkaibang frequency ng pag-uulit, at ang pagkakaiba sa frequency ng pag-uulit ay ang line spacing ng bagong interference comb spectrum. Ang teknolohiya ng optical frequency comb ay maaaring gamitin sa optical imaging, ranging, pagsukat ng kapal, pagkakalibrate ng instrumento, arbitrary waveform spectrum shaping, radio frequency photonics, remote na komunikasyon, optical stealth at iba pa.
FIG. 4 Application scenario ng optical frequency comb: Pagkuha ng pagsukat ng high-speed bullet profile bilang isang halimbawa
Oras ng post: Dis-19-2023