En optisk frekvenskam er et spektrum som består av en serie med jevnt fordelte frekvenskomponenter på spekteret, som kan genereres av moduslåste lasere, resonatorer ellerelektro-optiske modulatorer. Optiske frekvenskammer generert avelektro-optiske modulatorerhar egenskapene høy repetisjonsfrekvens, intern mellomtørking og høy effekt, etc., som er mye brukt innen instrumentkalibrering, spektroskopi eller fundamental fysikk, og har tiltrukket seg flere og flere forskeres interesse de siste årene.
Nylig publiserte Alexandre Parriaux og andre fra University of Burgendi i Frankrike en oversiktsartikkel i tidsskriftet Advances in Optics and Photonics, som systematisk introduserte den siste forskningsfremgangen og anvendelsen av optiske frekvenskammer generert avelektro-optisk modulasjon: Det inkluderer introduksjonen av optisk frekvenskam, metoden og egenskapene til optisk frekvenskam generert avelektro-optisk modulator, og til slutt oppregner applikasjonsscenarioene forelektro-optisk modulatoroptisk frekvenskam i detalj, inkludert bruk av presisjonsspektrum, dobbel optisk kaminterferens, instrumentkalibrering og generering av vilkårlig bølgeform, og diskuterer prinsippet bak ulike applikasjoner. Til slutt gir forfatteren utsiktene til elektro-optisk modulator optisk frekvens kamteknologi.
01 Bakgrunn
Det var 60 år siden denne måneden at Dr. Maiman oppfant den første rubinlaseren. Fire år senere var Hargrove, Fock og Pollack of Bell Laboratories i USA de første som rapporterte den aktive moduslåsingen oppnådd i helium-neon-lasere, det moduslåsende laserspekteret i tidsdomenet er representert som en pulsemisjon, i frekvensdomenet er en serie med diskrete og like langt korte linjer, veldig lik vår daglige bruk av kammer, så vi kaller dette spekteret "optisk frekvenskam". Referert til som "optisk frekvenskam".
På grunn av de gode bruksutsiktene til optisk kam, ble Nobelprisen i fysikk i 2005 tildelt Hansch og Hall, som gjorde banebrytende arbeid med optisk kamteknologi, siden den gang har utviklingen av optisk kam nådd et nytt stadium. Fordi ulike applikasjoner har forskjellige krav til optiske kammer, som effekt, linjeavstand og sentral bølgelengde, har dette ført til behovet for å bruke forskjellige eksperimentelle midler for å generere optiske kammer, som moduslåste lasere, mikroresonatorer og elektro-optiske modulator.
FIG. 1 Tidsdomenespektrum og frekvensdomenespektrum for optisk frekvenskam
Bildekilde: Elektrooptiske frekvenskammer
Siden oppdagelsen av optiske frekvenskammer har de fleste optiske frekvenskammer blitt produsert ved bruk av moduslåste lasere. I moduslåste lasere brukes et hulrom med en rundturstid på τ for å fikse faseforholdet mellom langsgående moduser, for å bestemme repetisjonshastigheten til laseren, som vanligvis kan være fra megahertz (MHz) til gigahertz ( GHz).
Den optiske frekvenskammen generert av mikroresonatoren er basert på ikke-lineære effekter, og rundturstiden bestemmes av lengden på mikrohulrommet, fordi lengden på mikrohulrommet generelt er mindre enn 1 mm, den optiske frekvensen kam generert av mikrohulrommet er vanligvis 10 gigahertz til 1 terahertz. Det er tre vanlige typer mikrohulrom, mikrotubuli, mikrosfærer og mikroringer. Ved å bruke ikke-lineære effekter i optiske fibre, slik som Brillouin-spredning eller firebølgeblanding, kombinert med mikrohulrom, kan optiske frekvenskammer i titalls nanometerområdet produseres. I tillegg kan optiske frekvenskammer også genereres ved å bruke noen akusto-optiske modulatorer.
Innleggstid: 18. desember 2023