02elektrooptični modulatorinelektrooptična modulacijaoptični frekvenčni glavnik
Elektrooptični učinek se nanaša na učinek, da se lomni količnik materiala spremeni, ko se uporabi električno polje. Obstajata dve glavni vrsti elektrooptičnega učinka, eden je 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 osnovi fazne modulacije pa z določeno pretvorbo moduliramo tudi jakost oziroma polarizacijo svetlobe.
Obstaja več različnih klasičnih struktur, kot je prikazano na sliki 2. (a), (b) in (c) so vse enojne modulatorske strukture s preprosto strukturo, vendar je širina črte ustvarjenega optičnega frekvenčnega glavnika omejena z elektrooptičnimi pasovna širina. 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 sam resonator povzroči elektrooptični učinek, kot je prikazano na sliki 3.
FIG. 2 Več eksperimentalnih naprav za generiranje optičnih frekvenčnih glavnikov na osnovielektrooptični modulatorji
FIG. 3 Strukture več elektrooptičnih votlin
03 Značilnosti optičnega frekvenčnega glavnika elektrooptične modulacije
Prva prednost: nastavljivost
Ker je vir svetlobe nastavljiv širokospektralni laser in ima elektrooptični modulator tudi določeno pasovno širino delovne frekvence, je tudi optični frekvenčni glavnik elektrooptične modulacije nastavljiv. Poleg nastavljive frekvence, ker je generiranje valovne oblike modulatorja nastavljivo, je nastavljiva tudi frekvenca ponavljanja dobljenega optičnega frekvenčnega glavnika. To je prednost, ki je nimajo optični frekvenčni glavniki, ki jih proizvajajo laserji z zaklenjenim načinom in mikroresonatorji.
Druga prednost: pogostost ponavljanja
Stopnja ponavljanja ni le prilagodljiva, ampak jo je mogoče doseči tudi brez spreminjanja eksperimentalne opreme. Širina črte elektrooptičnega modulacijskega optičnega frekvenčnega glavnika je približno enakovredna modulacijski pasovni širini, splošna komercialna pasovna širina elektrooptičnega modulatorja je 40 GHz, ponavljajoča se frekvenca elektrooptičnega modulacijskega optičnega frekvenčnega glavnika pa lahko preseže ustvarjeno pasovno širino optičnega frekvenčnega glavnika z vsemi drugimi metodami, razen z mikroresonatorjem (ki lahko doseže 100 GHz).
Prednost 3: spektralno oblikovanje
V primerjavi z optičnim glavnikom, izdelanim na druge načine, je oblika optičnega diska elektrooptično moduliranega optičnega glavnika določena s številnimi stopnjami svobode, kot so radiofrekvenčni signal, prednapetost, vpadna polarizacija itd., ki se lahko uporablja se za nadzor intenzivnosti različnih glavnikov, da se doseže namen spektralnega oblikovanja.
04 Uporaba elektrooptičnega modulatorja optičnega frekvenčnega glavnika
Pri praktični uporabi optičnega frekvenčnega glavnika elektrooptičnega modulatorja ga lahko razdelimo na enojni in dvojni glavnik. Razmik med vrsticami spektra z enim glavnikom je zelo ozek, zato je mogoče doseči visoko natančnost. Hkrati je naprava optičnega frekvenčnega glavnika elektrooptičnega modulatorja v primerjavi z optičnim frekvenčnim glavnikom, ki ga proizvaja laser z zaklenjenim načinom, 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 črtami novega spektra interferenčnega glavnika. Tehnologijo optičnega frekvenčnega glavnika je mogoče uporabiti pri optičnem slikanju, določanju razdalje, merjenju debeline, kalibraciji instrumentov, oblikovanju spektra poljubne valovne oblike, radiofrekvenčni fotoniki, komunikaciji na daljavo, optični nevidnosti in tako naprej.
FIG. 4 Scenarij uporabe optičnega frekvenčnega glavnika: na primeru merjenja profila krogle visoke hitrosti
Čas objave: 19. december 2023