Novi prodori uLiNbO3 modulator
Nedavno su kineski istraživači objavili patent za ključni izum tehnologije zaključavanja frekvencije lasera PDH. Riječ je o sistemu zaključavanja frekvencije lasera PDH zasnovanom na nelinearnom SOA (poluprovodničkom optičkom pojačalu) za generisanje bočnih pojaseva. Cilj ovog patenta je riješiti nekoliko ključnih problema u tradicionalnom PDH (Pound-Drever-Hall) sistemu zaključavanja frekvencije lasera zbog upotrebe litijum niobata (LiNbO3 modulator) i drugih elemenata.elektrooptički modulator.
1. Glavni problemi tradicionalnog rješenja uključuju:
1.1 Visoka cijena i složena struktura: Tradicionalni elektrooptički modulatori zahtijevaju složene RF pogonske i pristranske krugove.
1.2 Osjetljivost na okolinu: Osjetljiv na promjene temperature i naprezanja, sklon abnormalnostima stanja polarizacije.
1.3 Efekat rezidualne amplitudne modulacije (RAM): Ovo uzrokuje istosmjernu pristranost signala greške, što dovodi do pomaka tačke zaključavanja lasera i ozbiljno utiče na dugoročnu stabilnost sistema.
2. Inovativno rješenje koje je predložio istraživački tim je:
Potpuno napustiti tradicionalni elektrooptički modulator i usvojiti kolaborativni dizajnpoluprovodničko optičko pojačalo(SOA pojačalo) kombinovano sa dvosmjernim akustooptičkim frekventnim pomeračima. Specifičan princip rada je: Nakon razdvajanja laserskog snopa, on se precizno frekventno pomera pomoću dva dvosmjerna akustooptička frekventna pomerača, generišući frekventnu razliku, a zatim se dva puta svetlosti kombinuju i ubrizgavaju u SOA pojačalo u stanju zasićenja pojačanja. Korišćenjem nelinearnih efekata kao što je mešanje četiri talasa (FWM)SOA pojačalo, višebočni signali potrebni za PDH frekvencijsko zaključavanje se efikasno generiraju.
3. Ova tehnologija donosi sljedeće revolucionarne prednosti u performansama:
3.1 Prevazilaženje problema RAM-a i postizanje ultra visoke dugoročne stabilnosti: SOA pojačavački uređaj (obično u leptir kućištu) integriše kontrolu temperature i izuzetno je neosjetljiv na poremećaje iz okoline, izbjegavajući problem RAM-a iz fizičkog mehanizma i postižući tačnost zaključavanja dužine šupljine bolju od 5×10⁻¹¹/dan.
3.2 Precizno usklađivanje bočnih pojaseva, značajno poboljšanje odnosa signal-šum: Nezavisnim kontrolisanjem količine pomaka dva dvosmjerna akustično-optička frekventna pomjerača (100 MHz – 200 MHz) pomoću dva naponski kontrolisana oscilatora (VCO), frekventni interval generisanih bočnih pojaseva može se savršeno uskladiti sa slobodnim spektralnim opsegom (FSR) referentne šupljine, čime se značajno poboljšava odnos signal-šum signala greške.
3.3 Smanjenje troškova i poboljšanje efikasnosti, što pogoduje miniaturizaciji sistema: Bez skupog elektrooptičkog modulatora i složenih kola, SOA optički pojačavač zahtijeva samo jednostavan strujni pogon, što cijeli sistem čini kompaktnijim, jeftinijim i pogodnijim za visokoprecizne laserske primjene u vanjskom polju i miniaturizaciju.
3.4 Široki izgledi za primjenu i tržišna potražnja ove tehnologije uključuju:
Optički satovi za svemir i vozila: Njegove karakteristike protiv poremećaja savršeno ispunjavaju zahtjeve vazduhoplovstva i bespilotnih vozila.
Kvantni gravimetri i hladni atomski interferometri: Mogu se koristiti za visokoprecizna geološka istraživanja i podvodnu navigaciju.
Visokoredna optička detekcija i koherentni fazni radar (LiDAR): Može obezbijediti izuzetno uske linijske referentne izvore svjetlosti bez drifta.
U skladu s trendom druge globalne kvantne revolucije i miniaturizacije kvantnih senzora, potražnja na tržištu za autonomno upravljivim, jeftinim i stabilnim frekvencijski stabiliziranim laserskim modulima naglo je porasla, a ova patentirana tehnologija precizno zadovoljava taj tržišni trend.
Vrijeme objave: 14. maj 2026.