02elektrooptični modulatorinelektrooptična modulacijaoptični frekvenčni glavnik
Elektrooptični učinek se nanaša na učinek, pri katerem se lomni količnik materiala spremeni, ko je nanj uporabljeno električno polje. Obstajata dve glavni vrsti elektrooptičnega učinka: primarni elektrooptični učinek, znan tudi kot Pokelsov učinek, ki se nanaša na linearno spremembo lomnega količnika materiala z uporabljenim električnim poljem. Drugi je sekundarni elektrooptični učinek, znan tudi kot Kerrov učinek, pri katerem je sprememba lomnega količnika materiala sorazmerna s kvadratom električnega polja. Večina elektrooptičnih modulatorjev temelji na Pokelsovem učinku. Z elektrooptičnim modulatorjem lahko moduliramo fazo vpadne svetlobe, na podlagi fazne modulacije pa lahko z določeno pretvorbo moduliramo tudi intenzivnost ali polarizacijo svetlobe.
Obstaja več različnih klasičnih struktur, kot je prikazano na sliki 2. (a), (b) in (c) so vse strukture z enim modulatorjem in preprosto strukturo, vendar je širina črte ustvarjenega optičnega frekvenčnega glavnika omejena z elektrooptično pasovno širino. Če je potreben optični frekvenčni glavnik z visoko frekvenco ponavljanja, sta potrebna dva ali več modulatorjev v kaskadi, kot je prikazano na sliki 2(d)(e). Zadnja vrsta strukture, ki ustvarja optični frekvenčni glavnik, se imenuje elektrooptični resonator, ki je elektrooptični modulator, nameščen v resonatorju, ali pa lahko resonator sam ustvari elektrooptični učinek, kot je prikazano na sliki 3.
SLIKA 2 Več eksperimentalnih naprav za generiranje optičnih frekvenčnih glavnikov na osnovielektrooptični modulatorji
SLIKA 3 Strukture več elektrooptičnih votlin
03 Karakteristike elektrooptične modulacije optičnega frekvenčnega glavnika
Prva prednost: prilagodljivost
Ker je vir svetlobe nastavljiv laser širokega spektra in ima elektrooptični modulator tudi določeno delovno frekvenčno pasovno širino, je tudi elektrooptični modulacijski optični frekvenčni glavnik frekvenčno nastavljiv. Poleg nastavljive frekvence je nastavljiva tudi frekvenca ponavljanja nastalega optičnega frekvenčnega glavnika, ker je nastavljiva tudi generacija valovne oblike modulatorja. To je prednost, ki je nimajo optični frekvenčni glavniki, ki jih proizvajajo laserji z zaklenjenim načinom delovanja in mikroresonatorji.
Druga prednost: pogostost ponovitev
Frekvenca ponavljanja ni le prilagodljiva, temveč jo je mogoče doseči tudi brez spreminjanja eksperimentalne opreme. Širina črte elektrooptičnega modulacijskega optičnega frekvenčnega glavnika je približno enaka modulacijski pasovni širini, splošna komercialna pasovna širina elektrooptičnega modulatorja je 40 GHz, frekvenca ponavljanja elektrooptičnega modulacijskega optičnega frekvenčnega glavnika pa lahko preseže pasovno širino optičnega frekvenčnega glavnika, ki jo ustvarijo vse druge metode, razen mikroresonatorja (ki lahko doseže 100 GHz).
Prednost 3: spektralno oblikovanje
V primerjavi z optičnim glavnikom, izdelanim na druge načine, je oblika optičnega diska elektrooptičnega moduliranega optičnega glavnika določena s številnimi stopnjami svobode, kot so radiofrekvenčni signal, napetost prednapetosti, vpadna polarizacija itd., ki se lahko uporabijo za nadzor intenzivnosti različnih glavnikov za dosego namena spektralnega oblikovanja.
04 Uporaba elektrooptičnega modulatorja optičnega frekvenčnega glavnika
V praktični uporabi elektrooptičnega modulatorja optičnega frekvenčnega glavnika ga lahko razdelimo na enojne in dvojne glavnikove spektre. Razmik med vrsticami spektra z enim glavnikom je zelo ozek, zato je mogoče doseči visoko natančnost. Hkrati je naprava z elektrooptičnim modulatorjem optičnega frekvenčnega glavnika v primerjavi z optičnim frekvenčnim glavnikom, ki ga proizvaja laser z zaklenjenim načinom delovanja, manjša in bolje nastavljiva. Spektrometer z dvojnim glavnikom nastane z interferenco dveh koherentnih enojnih glavnikov z nekoliko različnimi frekvencami ponavljanja, razlika v frekvenci ponavljanja pa je razmik med vrsticami novega spektra interferenčnega glavnika. Tehnologija optičnega frekvenčnega glavnika se lahko uporablja pri optičnem slikanju, merjenju razdalje, merjenju debeline, kalibraciji instrumentov, oblikovanju spektra poljubnih valovnih oblik, radiofrekvenčni fotoniki, daljinski komunikaciji, optični prikritosti in tako naprej.
SLIKA 4 Scenarij uporabe optičnega frekvenčnega glavnika: Kot primer merjenja profila visokohitrostnega krogelnega izstrelka
Čas objave: 19. dec. 2023