'n Optiese frekwensiekam is 'n spektrum wat saamgestel is uit 'n reeks eweredig gespasieerde frekwensiekomponente op die spektrum, wat gegenereer kan word deur modusgeslote lasers, resonators of ...elektro-optiese modulatorsOptiese frekwensiekamme gegenereer deurelektro-optiese modulatorshet die eienskappe van hoë herhalingsfrekwensie, interne onderdroging en hoë krag, ens., wat wyd gebruik word in instrumentkalibrasie, spektroskopie of fundamentele fisika, en het die afgelope paar jaar al hoe meer navorsers se belangstelling getrek.
Onlangs het Alexandre Parriaux en ander van die Universiteit van Burgendi in Frankryk 'n oorsigartikel in die tydskrif Advances in Optics and Photonics gepubliseer, wat die nuutste navorsingsvordering en toepassing van optiese frekwensiekamme wat gegenereer is deur sistematies bekendstel.elektro-optiese modulasieDit sluit die bekendstelling van die optiese frekwensiekam, die metode en eienskappe van die optiese frekwensiekam wat deurelektro-optiese modulator, en noem laastens die toepassingscenario's vanelektro-optiese modulatoroptiese frekwensiekam in detail, insluitend die toepassing van presisiespektrum, dubbele optiese kaminterferensie, instrumentkalibrasie en arbitrêre golfvormgenerering, en bespreek die beginsel agter verskillende toepassings. Laastens gee die outeur die vooruitsig van elektro-optiese modulator optiese frekwensiekamtegnologie.
01 Agtergrond
Dit was hierdie maand 60 jaar gelede dat dr. Maiman die eerste robynlaser uitgevind het. Vier jaar later was Hargrove, Fock en Pollack van Bell Laboratories in die Verenigde State die eerstes om die aktiewe modusvergrendeling wat in helium-neonlasers bereik is, te rapporteer. Die modusvergrendelingslaserspektrum in die tyddomein word as 'n pulsemissie voorgestel. In die frekwensiedomein is 'n reeks diskrete en ewe ver van mekaar af kort lyne, baie soortgelyk aan ons daaglikse gebruik van kamme, daarom noem ons hierdie spektrum "optiese frekwensiekam". Verwys na as "optiese frekwensiekam".
As gevolg van die goeie toepassingsvooruitsigte van optiese kamme, is die Nobelprys vir Fisika in 2005 toegeken aan Hansch en Hall, wat baanbrekerswerk op die gebied van optiese kamtegnologie gedoen het. Sedertdien het die ontwikkeling van optiese kamme 'n nuwe stadium bereik. Omdat verskillende toepassings verskillende vereistes vir optiese kamme het, soos krag, lynafstand en sentrale golflengte, het dit gelei tot die behoefte om verskillende eksperimentele metodes te gebruik om optiese kamme te genereer, soos modusgeslote lasers, mikroresonators en elektro-optiese modulators.
FIG. 1 Tyddomeinspektrum en frekwensiedomeinspektrum van optiese frekwensiekam
Beeldbron: Elektro-optiese frekwensiekamme
Sedert die ontdekking van optiese frekwensiekamme, is die meeste optiese frekwensiekamme vervaardig met behulp van modusgeslote lasers. In modusgeslote lasers word 'n holte met 'n heen-en-weer-tyd van τ gebruik om die faseverwantskap tussen longitudinale modusse vas te stel, om sodoende die herhalingstempo van die laser te bepaal, wat oor die algemeen van megahertz (MHz) tot gigahertz (GHz) kan wees.
Die optiese frekwensiekam wat deur die mikroresonator gegenereer word, is gebaseer op nie-lineêre effekte, en die heen-en-weer-tyd word bepaal deur die lengte van die mikroholte. Omdat die lengte van die mikroholte gewoonlik minder as 1 mm is, is die optiese frekwensiekam wat deur die mikroholte gegenereer word, gewoonlik 10 gigahertz tot 1 terahertz. Daar is drie algemene tipes mikroholtes: mikrotubuli, mikrosfere en mikroringe. Deur nie-lineêre effekte in optiese vesels te gebruik, soos Brillouin-verstrooiing of viergolfmenging, gekombineer met mikroholtes, kan optiese frekwensiekamme in die reeks van tiene nanometers geproduseer word. Daarbenewens kan optiese frekwensiekamme ook gegenereer word deur sommige akoesto-optiese modulators te gebruik.
Plasingstyd: 18 Desember 2023