02elektro-optiese modulatorenelektro-optiese modulasieoptiese frekwensie kam
Elektro-optiese effek verwys na die effek dat die brekingsindeks van 'n materiaal verander wanneer 'n elektriese veld toegepas word. Daar is twee hoofsoorte elektro-optiese effek, een is die primêre elektro-optiese effek, ook bekend as die Pokels-effek, wat verwys na die lineêre verandering van materiaalbrekingsindeks met die toegepaste elektriese veld. Die ander is die sekondêre elektro-optiese effek, ook bekend as die Kerr-effek, waarin die verandering in die brekingsindeks van die materiaal eweredig is aan die kwadraat van die elektriese veld. Die meeste elektro-optiese modulators is gebaseer op die Pokels-effek. Deur die elektro-optiese modulator te gebruik, kan ons die fase van die invallende lig moduleer, en op grond van die fasemodulasie, deur 'n sekere omskakeling, kan ons ook die intensiteit of polarisasie van die lig moduleer.
Daar is verskeie verskillende klassieke strukture, soos getoon in Figuur 2. (a), (b) en (c) is almal enkelmodulatorstrukture met eenvoudige struktuur, maar die lynwydte van die gegenereerde optiese frekwensiekam word beperk deur die elektro-optiese bandwydte. As 'n optiese frekwensiekam met 'n hoë herhalingsfrekwensie benodig word, word twee of meer modulators in kaskade benodig, soos getoon in Figuur 2(d)(e). Die laaste tipe struktuur wat 'n optiese frekwensiekam genereer, word 'n elektro-optiese resonator genoem, wat die elektro-optiese modulator is wat in die resonator geplaas word, of die resonator self kan 'n elektro-optiese effek produseer, soos in Figuur 3 getoon.
FIG. 2 Verskeie eksperimentele toestelle vir die opwekking van optiese frekwensie kamme gebaseer opelektro-optiese modulators
FIG. 3 Strukture van verskeie elektro-optiese holtes
03 Elektro-optiese modulasie optiese frekwensie kam eienskappe
Voordeel een: instelbaarheid
Aangesien die ligbron 'n instelbare wyespektrumlaser is, en die elektro-optiese modulator ook 'n sekere bedryfsfrekwensie-bandwydte het, is die elektro-optiese modulasie optiese frekwensie-kam ook frekwensie-verstelbaar. Benewens die verstelbare frekwensie, aangesien die golfvormgenerering van die modulator verstelbaar is, is die herhalingsfrekwensie van die resulterende optiese frekwensiekam ook verstelbaar. Dit is 'n voordeel wat optiese frekwensie kamme wat deur modus-geslote lasers en mikro-resonators vervaardig word nie het nie.
Voordeel twee: herhalingsfrekwensie
Die herhalingstempo is nie net buigsaam nie, maar kan ook bereik word sonder om die eksperimentele toerusting te verander. Die lynwydte van die elektro-optiese modulasie optiese frekwensie kam is min of meer gelykstaande aan die modulasie bandwydte, die algemene kommersiële elektro-optiese modulator bandwydte is 40GHz, en die elektro-optiese modulasie optiese frekwensie kam herhaling frekwensie kan die optiese frekwensie kam bandwydte wat gegenereer word oorskry deur alle ander metodes behalwe die mikro-resonator (wat 100GHz kan bereik).
Voordeel 3: spektrale vorming
In vergelyking met die optiese kam wat op ander maniere vervaardig word, word die optiese skyfvorm van die elektro-optiese gemoduleerde optiese kam bepaal deur 'n aantal grade van vryheid, soos radiofrekwensiesein, voorspanning, invallende polarisasie, ens. gebruik om die intensiteit van verskillende kamme te beheer om die doel van spektrale vorming te bereik.
04 Toepassing van elektro-optiese modulator optiese frekwensie kam
In die praktiese toepassing van elektro-optiese modulator optiese frekwensie kam, kan dit verdeel word in enkel en dubbel kam spektra. Die lynspasiëring van 'n enkele kamspektrum is baie smal, so hoë akkuraatheid kan behaal word. Terselfdertyd, in vergelyking met die optiese-frekwensie-kam wat deur modus-geslote laser vervaardig word, is die toestel van die optiese-frekwensie-kam van die elektro-optiese modulator kleiner en beter instelbaar. Die dubbelkamspektrometer word vervaardig deur die interferensie van twee koherente enkelkamme met effens verskillende herhalingsfrekwensies, en die verskil in herhalingsfrekwensie is die lynspasiëring van die nuwe interferensiekamspektrum. Optiese frekwensiekamtegnologie kan gebruik word in optiese beeldvorming, omvang, diktemeting, instrumentkalibrasie, arbitrêre golfvormspektrumvorming, radiofrekwensiefotonika, afstandkommunikasie, optiese stealth ensovoorts.
FIG. 4 Toepassingsscenario van optiese frekwensie kam: Neem die meting van hoëspoed koeëlprofiel as 'n voorbeeld
Postyd: 19 Desember 2023