Undergraver tradisjonell LiNbO3-modulator

Undergraver tradisjonellLiNbO3-modulator
Nylig publiserte et forskerteam i Kina et oppfinnelsespatent for laserfrekvenslåseteknologi som bruker LiNbO3-modulator. Kjernen i patentet er et nytt PDH (Pound Driver Hall) laserfrekvenslåsesystem som omgjør tradisjonelle metoder.
1. Smertepunkter ved tradisjonell teknologi:
Tradisjonelle PDH-frekvenslåsesystemer bruker vanligvis litiumniobat (LiNbO3)elektrooptisk modulatorfor å generere de nødvendige optiske sidebåndene. Denne tilnærmingen har tre hovedproblemer: høye kostnader og kompleks struktur (som krever komplekse RF-driverkretser), følsomhet for miljøet (temperatur- og stressendringer kan lett føre til ustabil ytelse), og restamplitudemodulasjonseffekter (RAM), som kan forårsake låsesignaldrift og påvirke systemets langsiktige stabilitet alvorlig.
2. Innovative løsninger:
Kinesiske forskerteam har fullstendig forlatt tradisjonelle elektrooptiske modulatorer. Kjerneinnovasjonen ligger i den samarbeidende designen av en «halvlederoptisk forsterker (SOA-forsterker) kombinert med en tokanals akustooptisk frekvensskifter (AOM-modulator)». Det spesifikke prinsippet er: etter å ha delt frølaserstrålen, toAOM-modulatorbrukes til presis frekvensforskyvning, og deretter injiseres disse to lysstrålene i SOA-forsterkeren i forsterkningsmetningstilstand. Generer effektivt flersidebåndssignalet som kreves for PDH-frekvenslåsing ved å bruke ikke-lineære effekter som firebølgeblanding (FWM) innenforSOA-forsterker.
3. Ytelsesfordeler brakt av:
Ultimat stabilitet: SOA-enheter (som sommerfuglpakking) er integrert med temperaturkontroll og er ufølsomme for miljøforstyrrelser, noe som effektivt eliminerer RAM-effekter fra en fysisk mekanisme og oppnår langvarig låsing med ultrahøy presisjon (bedre enn 5 × 10⁻¹¹/dag).
Høyt signal-til-støy-forhold: Ved å uavhengig kontrollere frekvensforskyvningen til den doble AOM-modulatoren, er det mulig å oppnå presis samsvar mellom sidebåndfrekvensen og det frie spektralområdet (FSR) til referansehulrommet, og dermed forbedre signal-til-støy-forholdet til feilsignalet betraktelig.
Kostnadsreduksjon og miniatyrisering: SOA-forsterkeren eliminerer dyre elektrooptiske modulatorer og komplekse kretser, og krever kun enkel strømstyring. Dette gjør systemet mer kompakt og kostnadseffektivt, noe som bidrar til miniatyrisering og praktisk bruk av utstyret.
4. Søknadsutsikter og markedsetterspørsel:
Denne teknologien møter nettopp den eksplosive etterspørselen etter ultrastabile laserkilder i utviklingen av kvanteteknologi, og har brede anvendelsesmuligheter, inkludert:
Lysklokke montert på plass og i kjøretøy (må motstå kraftige vibrasjoner).
Kvantegravimeter og kaldtatominterferometer (brukes til geologisk utforskning og undervannsnavigasjon).
Avansert fiberoptisk sensor og LiDAR.
I dagens marked, spesielt innen vitenskapelig forskning, militærindustri og kommersiell luftfart, er det en kraftig økning i etterspørselen etter uavhengig kontrollerbare, rimelige og svært stabile frekvensstabile lasermoduler fra bedrifter. Denne patenterte teknologien fanger opp denne markedstrenden presist.