Novi preboji vModulator LiNbO3
Kitajski raziskovalci so nedavno objavili ključni patent za izum tehnologije laserskega frekvenčnega zaklepanja PDH. Gre za sistem laserskega frekvenčnega zaklepanja PDH, ki temelji na nelinearnem SOA (polprevodniškem optičnem ojačevalniku) za ustvarjanje stranskih pasov. Ta patent si prizadeva odpraviti več ključnih težav v tradicionalnem sistemu laserskega frekvenčnega zaklepanja PDH (Pound-Drever-Hall) zaradi uporabe litijevega niobata (modulatorja LiNbO3) in drugih...elektrooptični modulator.
1. Glavne težave tradicionalne rešitve vključujejo:
1.1 Visoki stroški in kompleksna struktura: Tradicionalni elektrooptični modulatorji zahtevajo kompleksna RF krmilna in odklonska vezja.
1.2 Občutljivost na okolje: Občutljiv na temperaturne in stresne spremembe, nagnjen k nepravilnostim v polarizacijskem stanju.
1.3 Učinek modulacije preostale amplitude (RAM): To povzroči enosmerno pristranskost signala napake, kar vodi do premika točke zaklepanja laserja in resno vpliva na dolgoročno stabilnost sistema.
2. Inovativna rešitev, ki jo predlaga raziskovalna skupina, je:
Popolnoma opustite tradicionalni elektrooptični modulator in sprejmite sodelovalno zasnovopolprevodniški optični ojačevalnik(SOA ojačevalnik) v kombinaciji z dvopotnimi akustično-optičnimi frekvenčnimi preklopniki. Specifično načelo delovanja je: Po delitvi laserskega semena ga dva dvopotna akustično-optična frekvenčna preklopnika natančno premakneta po frekvenci, kar ustvari frekvenčno razliko, nato pa se obe svetlobni poti združita in vbrizgata v SOA ojačevalnik v stanju nasičenosti ojačanja. Z uporabo nelinearnih učinkov, kot je štirivalovno mešanje (FWM) ...SOA ojačevalnik, se večstranski signali, potrebni za frekvenčno zaklepanje PDH, učinkovito generirajo.
3. Ta tehnologija prinaša naslednje prelomne prednosti delovanja:
3.1 Premagovanje problema RAM-a in doseganje izjemno visoke dolgoročne stabilnosti: Ojačevalna naprava SOA (običajno v ohišju metulja) vključuje nadzor temperature in je izjemno neobčutljiva na okoljske motnje, s čimer se izognemo problemu RAM-a zaradi fizičnega mehanizma in dosežemo natančnost zaklepanja dolžine votline, boljšo od 5 × 10⁻¹¹/dan.
3.2 Natančno ujemanje stranskih pasov, znatno izboljšanje razmerja signal/šum: Z neodvisnim krmiljenjem količine premika dveh dvopotnih akustično-optičnih frekvenčnih preklopnikov (100 MHz–200 MHz) z dvema napetostno krmiljenima oscilatorjema (VCO) se lahko frekvenčni interval ustvarjenih stranskih pasov popolnoma ujema s prostim spektralnim območjem (FSR) referenčne votline, s čimer se močno izboljša razmerje signal/šum signala napake.
3.3 Znižanje stroškov in izboljšanje učinkovitosti, kar vodi v miniaturizacijo sistema: Brez dragega elektrooptičnega modulatorja in kompleksnih vezij optični ojačevalnik SOA zahteva le preprost tokovni pogon, zaradi česar je celoten sistem bolj kompakten, cenejši in primernejši za visoko natančne laserske aplikacije na zunanjem polju in miniaturizacijo.
3.4 Široke možnosti uporabe in tržno povpraševanje te tehnologije vključujejo:
Vesoljske in vozilske optične ure: Njihove lastnosti proti motnjam popolnoma ustrezajo zahtevam vesoljske in vesoljske industrije ter področij brezpilotnih vozil.
Kvantni gravimetri in hladni atomski interferometri: Uporabljajo se lahko za visoko natančna geološka raziskovanja in podvodno navigacijo.
Visokozmogljivo optično zaznavanje in koherentni fazni radar (LiDAR): Lahko zagotovita izjemno ozke svetlobne vire brez odnašanja in zanašanja.
V skladu s trendom druge globalne kvantne revolucije in miniaturizacije kvantnih senzorjev se je tržno povpraševanje po avtonomno krmiljenih, nizkocenovnih in stabilnih frekvenčno stabiliziranih laserskih modulih močno povečalo, ta patentirana tehnologija pa natančno ustreza temu tržnemu trendu.
Čas objave: 14. maj 2026