02elektro-optiese modulatorenelektro-optiese modulasieoptiese frekwensiekam
Elektro-optiese effek verwys na die effek dat die brekingsindeks van 'n materiaal verander wanneer 'n elektriese veld toegepas word. Daar is twee hooftipes elektro-optiese effekte, een is die primêre elektro-optiese effek, ook bekend as die Pokels-effek, wat verwys na die lineêre verandering van die materiaal se brekingsindeks 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 'n eenvoudige struktuur, maar die lynwydte van die gegenereerde optiese frekwensiekam word beperk deur die elektro-optiese bandwydte. Indien '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 getoon in Figuur 3.
FIG. 2 Verskeie eksperimentele toestelle vir die opwekking van optiese frekwensiekamme gebaseer opelektro-optiese modulators
FIG. 3 Strukture van verskeie elektro-optiese holtes
03 Elektro-optiese modulasie optiese frekwensie kam eienskappe
Voordeel een: verstelbaarheid
Aangesien die ligbron 'n instelbare wyespektrumlaser is, en die elektro-optiese modulator ook 'n sekere bedryfsfrekwensiebandwydte het, is die elektro-optiese modulasie-optiese frekwensiekam ook frekwensie-instelbaar. Benewens die instelbare frekwensie, aangesien die golfvormgenerering van die modulator instelbaar is, is die herhalingsfrekwensie van die resulterende optiese frekwensiekam ook instelbaar. Dit is 'n voordeel wat optiese frekwensiekamme wat deur modusgeslote lasers en mikroresonators 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 frekwensiekam is rofweg gelykstaande aan die modulasiebandwydte, die algemene kommersiële elektro-optiese modulatorbandwydte is 40 GHz, en die herhalingsfrekwensie van die elektro-optiese modulasie optiese frekwensiekam kan die optiese frekwensiekambandwydte wat deur alle ander metodes gegenereer word, behalwe die mikroresonator (wat 100 GHz kan bereik), oorskry.
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 vryheidsgrade, soos radiofrekwensiesein, voorspanning, invalpolarisasie, ens., wat gebruik kan word 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 die elektro-optiese modulator optiese frekwensiekam, kan dit verdeel word in enkel- en dubbelkamspektra. Die lynafstand van 'n enkelkamspektrum is baie smal, sodat hoë akkuraatheid bereik kan word. Terselfdertyd, in vergelyking met die optiese frekwensiekam wat deur modusgeslote laser geproduseer word, is die toestel van die elektro-optiese modulator optiese frekwensiekam kleiner en beter verstelbaar. Die dubbelkamspektrometer word geproduseer deur die interferensie van twee koherente enkelkamme met effens verskillende herhalingsfrekwensies, en die verskil in herhalingsfrekwensie is die lynafstand van die nuwe interferensiekamspektrum. Optiese frekwensiekamtegnologie kan gebruik word in optiese beeldvorming, afstandbepaling, diktemeting, instrumentkalibrasie, arbitrêre golfvormspektrumvorming, radiofrekwensiefotonika, afstandkommunikasie, optiese stealth en so aan.
FIG. 4 Toepassingscenario van optiese frekwensiekam: Neem die meting van hoëspoed-koeëlprofiel as voorbeeld
Plasingstyd: 19 Desember 2023