Šta je češalj optičke frekvencije elektro-optičkog modulatora? Drugi dio

02elektro-optički modulatorielektrooptička modulacijaoptički frekventni češalj

Elektrooptički efekat se odnosi na efekat da se indeks prelamanja materijala menja kada se primeni električno polje. Postoje dvije glavne vrste elektro-optičkog efekta, jedan je primarni elektro-optički efekat, također poznat kao Pokelsov efekat, koji se odnosi na linearnu promjenu indeksa prelamanja materijala s primijenjenim električnim poljem. Drugi je sekundarni elektrooptički efekat, takođe poznat kao Kerrov efekat, u kojem je promena indeksa prelamanja materijala proporcionalna kvadratu električnog polja. Većina elektrooptičkih modulatora zasniva se na Pokelsovom efektu. Koristeći elektrooptički modulator možemo modulirati fazu upadne svjetlosti, a na osnovu fazne modulacije, kroz određenu konverziju, 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 jednostruke modulatorske strukture sa jednostavnom strukturom, ali je širina linije generiranog optičkog frekventnog češlja ograničena elektrooptičkim propusni opseg. Ako je potreban optički frekventni češalj sa visokom frekvencijom ponavljanja, potrebna su dva ili više modulatora u kaskadi, kao što je prikazano na slici 2(d)(e). Posljednji tip strukture koja stvara optički frekventni češalj naziva se elektrooptički rezonator, što je elektrooptički modulator smješten u rezonator, ili sam rezonator može proizvesti elektrooptički efekat, kao što je prikazano na slici 3.

Fig. 2 Nekoliko eksperimentalnih uređaja za generiranje optičkih frekvencijskih češlja na bazielektro-optički modulatori

Fig. 3 Strukture nekoliko elektrooptičkih šupljina
03 Karakteristike češlja za elektro-optičku modulaciju optičke frekvencije

Prednost prva: prilagodljivost

Budući da je izvor svjetlosti podesivi laser širokog spektra, a elektrooptički modulator također ima određeni opseg radne frekvencije, elektro-optički modulacijski optički frekventni češalj je također podesiv po frekvenciji. Osim frekvencije koja se može podesiti, budući da je generiranje valnog oblika modulatora podesivo, frekvencija ponavljanja rezultirajućeg optičkog frekventnog češlja je također podesiva. To je prednost koju nemaju optički frekventni češljevi proizvedeni laserima i mikrorezonatorima s blokadom moda.

Prednost dva: učestalost ponavljanja

Stopa ponavljanja nije samo fleksibilna, već se može postići i bez promjene eksperimentalne opreme. Širina linije elektrooptičke modulacije optičkog frekventnog češlja je otprilike ekvivalentna širini opsega modulacije, opći komercijalni propusni opseg elektro-optičkog modulatora je 40 GHz, a frekvencija ponavljanja češlja za optičku modulaciju može premašiti generiranu širinu opsega optičke frekvencije. svim ostalim metodama osim mikro rezonatorom (koji može doseći 100GHz).

Prednost 3: spektralno oblikovanje

U poređenju sa optičkim češljem proizvedenim na druge načine, oblik optičkog diska elektro-optički modulisanog optičkog češlja određen je brojnim stepenima slobode, kao što su radio frekvencijski signal, prednapon, upadna polarizacija, itd., koji se mogu koristi se za kontrolu intenziteta različitih češljeva radi postizanja svrhe spektralnog oblikovanja.

04 Primjena elektro-optičkog modulatora optičke frekvencije češlja

U praktičnoj primjeni elektro-optičkog modulatora optičkog frekventnog češlja, može se podijeliti na jednostruki i dvostruki češljasti spektar. Razmak između linija jednog spektra češlja je vrlo uzak, tako da se može postići visoka preciznost. Istovremeno, u poređenju sa optičkim frekventnim češljem proizvedenim laserom sa blokadom moda, uređaj elektrooptičkog modulatora optičkog frekventnog češlja je manji i bolje podesiv. Spektrometar sa dvostrukim češljem nastaje interferencijom dva koherentna jednostruka češlja sa malo različitim frekvencijama ponavljanja, a razlika u frekvenciji ponavljanja je razmak linija novog spektra interferencije. Tehnologija optičkog frekventnog češlja može se koristiti u optičkim slikama, mjerenju raspona, mjerenju debljine, kalibraciji instrumenta, proizvoljnom oblikovanju spektra valova, radiofrekventnoj fotonici, daljinskoj komunikaciji, optičkoj stealth itd.

Fig. 4 Scenarij primjene optičkog frekventnog češlja: Uzimanje mjerenja profila brzog metka kao primjer