02elektro-optisk modulatorogelektro-optisk modulasjonoptisk frekvens kam
Elektro-optisk effekt refererer til effekten av at brytningsindeksen til et materiale endres når et elektrisk felt påføres. Det er to hovedtyper av elektro-optisk effekt, den ene er den primære elektro-optiske effekten, også kjent som Pokels-effekten, som refererer til den lineære endringen av materialbrytningsindeksen med det påførte elektriske feltet. Den andre er den sekundære elektro-optiske effekten, også kjent som Kerr-effekten, der endringen i brytningsindeksen til materialet er proporsjonal med kvadratet av det elektriske feltet. De fleste elektrooptiske modulatorer er basert på Pokels-effekten. Ved hjelp av den elektrooptiske modulatoren kan vi modulere fasen til det innfallende lyset, og på grunnlag av fasemodulasjonen kan vi gjennom en viss konvertering også modulere lysets intensitet eller polarisering.
Det er flere forskjellige klassiske strukturer, som vist i figur 2. (a), (b) og (c) er alle enkeltmodulatorstrukturer med enkel struktur, men linjebredden til den genererte optiske frekvenskammen er begrenset av den elektro-optiske båndbredde. Hvis det kreves en optisk frekvenskam med høy repetisjonsfrekvens, kreves to eller flere modulatorer i kaskade, som vist i figur 2(d)(e). Den siste typen struktur som genererer en optisk frekvenskam kalles en elektro-optisk resonator, som er den elektro-optiske modulatoren plassert i resonatoren, eller selve resonatoren kan produsere en elektro-optisk effekt, som vist i figur 3.
FIG. 2 Flere eksperimentelle enheter for å generere optiske frekvenskammer basert påelektro-optiske modulatorer
FIG. 3 Strukturer av flere elektro-optiske hulrom
03 Elektro-optisk modulasjon optisk frekvens kamkarakteristikk
Fordel én: tunbarhet
Siden lyskilden er en avstembar bredspektret laser, og den elektro-optiske modulatoren også har en viss driftsfrekvensbåndbredde, er den optiske frekvenskammen for elektro-optisk modulasjon også frekvensjusterbar. I tillegg til den avstembare frekvensen, siden bølgeformgenereringen til modulatoren er avstembar, er repetisjonsfrekvensen til den resulterende optiske frekvenskammen også avstembar. Dette er en fordel som optiske frekvenskammer produsert av moduslåste lasere og mikroresonatorer ikke har.
Fordel to: repetisjonsfrekvens
Gjentakelsesfrekvensen er ikke bare fleksibel, men kan også oppnås uten å endre det eksperimentelle utstyret. Linjebredden til den optiske frekvenskammen for elektrooptisk modulasjon er omtrent ekvivalent med modulasjonsbåndbredden, den generelle kommersielle elektrooptiske modulatorbåndbredden er 40 GHz, og repetisjonsfrekvensen for den optiske frekvenskammen for elektrooptisk modulasjon kan overstige den genererte optiske frekvenskammens båndbredde med alle andre metoder unntatt mikroresonatoren (som kan nå 100GHz).
Fordel 3: spektral forming
Sammenlignet med den optiske kammen som produseres på andre måter, bestemmes den optiske plateformen til den elektro-optisk modulerte optiske kammen av en rekke frihetsgrader, slik som radiofrekvenssignal, forspenning, innfallende polarisering, etc., som kan være brukes til å kontrollere intensiteten til forskjellige kammer for å oppnå formålet med spektral forming.
04 Bruk av elektro-optisk modulator optisk frekvenskam
I den praktiske anvendelsen av elektro-optisk modulator optisk frekvenskam, kan den deles inn i enkelt- og dobbeltkamspektre. Linjeavstanden til et enkelt kamspekter er veldig smal, så høy nøyaktighet kan oppnås. Samtidig, sammenlignet med den optiske frekvenskammen produsert av moduslåst laser, er enheten til den optiske frekvenskammen for elektrooptisk modulator mindre og bedre avstembar. Dobbeltkamspektrometeret er produsert ved interferens av to sammenhengende enkeltkammer med litt forskjellige repetisjonsfrekvenser, og forskjellen i repetisjonsfrekvens er linjeavstanden til det nye interferenskamspekteret. Optisk frekvenskamteknologi kan brukes i optisk bildebehandling, avstandsmåling, tykkelsesmåling, instrumentkalibrering, vilkårlig bølgeformspekterforming, radiofrekvensfotonikk, fjernkommunikasjon, optisk stealth og så videre.
FIG. 4 Bruksscenario for optisk frekvenskam: Tar målingen av høyhastighets kuleprofil som et eksempel
Innleggstid: 19. desember 2023