02електрооптичний модуляторіелектрооптична модуляціяоптична частота комб
Електрооптичний ефект означає зміну показника заломлення матеріалу під час застосування електричного поля. Існує два основних типи електрооптичного ефекту, один з яких — це первинний електрооптичний ефект, також відомий як ефект Покельса, який відноситься до лінійної зміни показника заломлення матеріалу з прикладеним електричним полем. Інший — вторинний електрооптичний ефект, також відомий як ефект Керра, при якому зміна показника заломлення матеріалу пропорційна квадрату електричного поля. Більшість електрооптичних модуляторів засновані на ефекті Покельса. Використовуючи електрооптичний модулятор, ми можемо модулювати фазу падаючого світла, а на основі фазової модуляції, шляхом певного перетворення, ми також можемо модулювати інтенсивність або поляризацію світла.
Існує кілька різних класичних структур, як показано на малюнку 2. (a), (b) і (c) — це структури одного модулятора з простою структурою, але ширина лінії створеної оптичної гребінки частот обмежена електрооптичним пропускна здатність. Якщо необхідна оптична частотна гребінка з високою частотою повторення, потрібно два або більше модуляторів у каскаді, як показано на малюнку 2(d)(e). Останній тип структури, яка генерує оптичну частотну гребінку, називається електрооптичним резонатором, який є електрооптичним модулятором, розміщеним у резонаторі, або сам резонатор може створювати електрооптичний ефект, як показано на малюнку 3.
ФІГ. 2 Кілька експериментальних пристроїв для генерації оптичних частотних гребінок на основіелектрооптичні модулятори
ФІГ. 3 Структури кількох електрооптичних резонаторів
03 Електрооптична модуляція оптичних частотних гребінчастих характеристик
Перевага перша: можливість налаштування
Оскільки джерело світла є регульованим лазером широкого спектру, а електрооптичний модулятор також має певну робочу смугу частот, оптична частотна гребінка електрооптичної модуляції також може налаштовуватися по частоті. На додаток до регульованої частоти, оскільки генерація сигналу модулятора є регульованою, частота повторення результуючої оптичної гребінки частот також регульована. Це перевага, якої не мають оптичні частотні гребінки, створені лазерами з синхронізованим режимом і мікрорезонаторами.
Перевага друга: частота повторення
Частота повторення не тільки гнучка, але й може бути досягнута без зміни експериментального обладнання. Ширина лінії оптичної частотної гребінки електрооптичної модуляції приблизно еквівалентна смузі пропускання модуляції, загальна смуга частот комерційного електрооптичного модулятора становить 40 ГГц, а частота повторення оптичної частотної гребінки електрооптичної модуляції може перевищувати створену смугу пропускання оптичної частотної гребінки. усіма іншими методами, крім мікрорезонатора (який може досягати 100 ГГц).
Перевага 3: спектральне формування
У порівнянні з оптичною гребінкою, виготовленою іншими способами, форма оптичного диска електрооптично модульованої оптичної гребінки визначається кількома ступенями свободи, такими як радіочастотний сигнал, напруга зміщення, падаюча поляризація тощо, які можуть бути використовується для контролю інтенсивності різних гребінців для досягнення цілей спектрального формування.
04 Застосування електрооптичного модулятора оптичної частоти комб
У практичному застосуванні оптичної частотної гребінки електрооптичного модулятора її можна розділити на одинарну та подвійну гребінчасті спектри. Міжлінійний інтервал одного гребінчастого спектра дуже вузький, тому можна досягти високої точності. У той же час, порівняно з оптичною частотною гребінкою, виготовленою лазером із синхронізацією мод, пристрій оптичної частотної гребінки електрооптичного модулятора є меншим і краще настроюється. Подвійний гребінчастий спектрометр створюється інтерференцією двох когерентних одинарних гребінок із дещо різними частотами повторення, а різниця в частоті повторення є міжрядковим інтерференційним спектром нового гребінця. Технологію оптичного частотного гребінця можна використовувати в оптичних зображеннях, вимірюванні дальності, вимірюванні товщини, калібруванні інструментів, формуванні спектру довільної форми хвилі, радіочастотній фотоніці, дистанційному зв’язку, оптичному стелсі тощо.
ФІГ. 4 Сценарій застосування оптичної частотної гребінки: на прикладі вимірювання високошвидкісного профілю кулі
Час публікації: 19 грудня 2023 р