02elektrooptički modulatorielektrooptička modulacijaoptički frekvencijski češalj
Elektrooptički efekat se odnosi na promjenu indeksa prelamanja materijala kada se na njega primijeni električno polje. Postoje dvije glavne vrste elektrooptičkog efekta. Jedan je primarni elektrooptički efekat, poznat i kao Pokelsov efekat, koji se odnosi na linearnu promjenu indeksa prelamanja materijala s primijenjenim električnim poljem. Drugi je sekundarni elektrooptički efekat, poznat i kao Kerrov efekat, kod kojeg je promjena indeksa prelamanja materijala proporcionalna kvadratu električnog polja. Većina elektrooptičkih modulatora zasniva se na Pokelsovom efektu. Korištenjem elektrooptičkog modulatora možemo modulirati fazu upadne svjetlosti, a na osnovu fazne modulacije, putem određene konverzije, možemo modulirati i intenzitet ili polarizaciju svjetlosti.
Postoji nekoliko različitih klasičnih struktura, kao što je prikazano na Slici 2. (a), (b) i (c) su sve strukture s jednim modulatorom i jednostavnom strukturom, ali širina linije generiranog optičkog frekvencijskog češlja ograničena je elektrooptičkim propusnim opsegom. Ako je potreban optički frekvencijski češalj s visokom frekvencijom ponavljanja, potrebna su dva ili više modulatora u kaskadi, kao što je prikazano na Slici 2(d)(e). Posljednji tip strukture koja generira optički frekvencijski češalj naziva se elektrooptički rezonator, koji je elektrooptički modulator smješten u rezonatoru, ili sam rezonator može proizvesti elektrooptički efekt, kao što je prikazano na Slici 3.
SL. 2 Nekoliko eksperimentalnih uređaja za generiranje optičkih frekvencijskih češljeva na bazielektrooptički modulatori
SL. 3 Strukture nekoliko elektrooptičkih šupljina
03 Karakteristike elektrooptičkog modulacijskog optičkog frekventnog češlja
Prednost broj jedan: prilagodljivost
Budući da je izvor svjetlosti podesivi laser širokog spektra, a elektrooptički modulator također ima određeni radni frekventni opseg, optički frekventni češalj elektrooptičke modulacije također je frekvencijski podesiv. Pored podesive frekvencije, budući da je generiranje valnog oblika modulatora podesivo, podesiva je i frekvencija ponavljanja rezultirajućeg optičkog frekventnog češlja. Ovo je prednost koju nemaju optički frekventni češljevi proizvedeni laserima sa zaključanim modovima i mikrorezonatorima.
Prednost dva: učestalost ponavljanja
Brzina ponavljanja nije samo fleksibilna, već se može postići i bez promjene eksperimentalne opreme. Širina linije elektrooptičkog modulacionog optičkog frekventnog češlja je otprilike jednaka propusnom opsegu modulacije, opći komercijalni propusni opseg elektrooptičkog modulatora je 40 GHz, a frekvencija ponavljanja elektrooptičkog modulacionog optičkog frekventnog češlja može premašiti propusni opseg optičkog frekventnog češlja generisan svim drugim metodama osim mikrorezonatora (koji može doseći 100 GHz).
Prednost 3: spektralno oblikovanje
U poređenju sa optičkim češljem proizvedenim na druge načine, oblik optičkog diska elektrooptičkog moduliranog optičkog češlja određen je brojnim stepenima slobode, kao što su radiofrekventni signal, napon prednapona, polarizacija upada itd., koji se mogu koristiti za kontrolu intenziteta različitih češljeva kako bi se postigla svrha spektralnog oblikovanja.
04 Primjena elektrooptičkog modulatora optičkog frekventnog češlja
U praktičnoj primjeni elektrooptičkog modulatora optičkog frekventnog češlja, on se može podijeliti na spektre s jednim i dvostrukim češljem. Razmak između linija spektra s jednim češljem je vrlo uzak, tako da se može postići visoka tačnost. Istovremeno, u poređenju s optičkim frekventnim češljem proizvedenim laserom sa zaključanim modom, uređaj elektrooptičkog modulatora optičkog frekventnog češlja je manji i bolje se podešava. Spektrometar s dvostrukim češljem nastaje interferencijom dva koherentna pojedinačna češlja s malo različitim frekvencijama ponavljanja, a razlika u frekvenciji ponavljanja predstavlja razmak između linija novog spektra interferencijskog češlja. Tehnologija optičkog frekventnog češlja može se koristiti u optičkom snimanju, određivanju udaljenosti, mjerenju debljine, kalibraciji instrumenata, oblikovanju spektra proizvoljnih talasnih oblika, radiofrekventnoj fotonici, daljinskoj komunikaciji, optičkom stealthu i tako dalje.
SL. 4 Scenarij primjene optičkog frekventnog češlja: Uzimajući mjerenje profila projektila velike brzine kao primjer
Vrijeme objave: 19. decembar 2023.