02elektrooptikai modulátoréselektro-optikai modulációoptikai frekvencia fésű
Az elektro-optikai hatás azt a hatást jelenti, hogy egy anyag törésmutatója megváltozik elektromos tér hatására. Az elektrooptikai hatásnak két fő fajtája van, az egyik az elsődleges elektrooptikai hatás, más néven Pokels-effektus, amely az anyag törésmutatójának lineáris változását jelenti az alkalmazott elektromos térrel. A másik a másodlagos elektro-optikai hatás, más néven Kerr-effektus, amelyben az anyag törésmutatójának változása arányos az elektromos tér négyzetével. A legtöbb elektro-optikai modulátor a Pokels-effektuson alapul. Az elektrooptikai modulátor segítségével modulálhatjuk a beeső fény fázisát, illetve a fázismoduláció alapján egy bizonyos átalakításon keresztül a fény intenzitását vagy polarizációját is modulálhatjuk.
Számos különböző klasszikus szerkezet létezik, amint az a 2. ábrán látható. Az (a), (b) és (c) egy modulátoros szerkezetek egyszerű felépítésűek, de a generált optikai frekvenciafésű vonalszélességét korlátozza az elektrooptikai sávszélesség. Ha nagy ismétlési frekvenciájú optikai frekvenciafésűre van szükség, két vagy több modulátorra van szükség kaszkádban, amint az a 2(d)(e) ábrán látható. Az utolsó típusú, optikai frekvenciafésűt generáló szerkezetet elektrooptikai rezonátornak nevezzük, amely a rezonátorba helyezett elektrooptikai modulátor, vagy maga a rezonátor képes elektrooptikai hatást kiváltani, ahogy az a 3. ábrán látható.
FÜGE. 2 Számos kísérleti eszköz optikai frekvenciafésűk előállítására aelektrooptikai modulátorok
FÜGE. 3 Számos elektrooptikai üreg szerkezete
03 Elektro-optikai moduláció optikai frekvencia fésű jellemzői
Előny: hangolhatóság
Mivel a fényforrás egy hangolható széles spektrumú lézer, és az elektro-optikai modulátor is rendelkezik egy bizonyos működési frekvencia sávszélességgel, az elektro-optikai modulációs optikai frekvenciafésű is frekvencia hangolható. A hangolható frekvencia mellett, mivel a modulátor hullámforma-generálása hangolható, a kapott optikai frekvenciafésű ismétlési frekvenciája is hangolható. Ez az az előny, hogy a mód-zárolt lézerek és mikrorezonátorok által előállított optikai frekvenciafésűk nem rendelkeznek.
Második előny: ismétlési gyakoriság
Az ismétlési gyakoriság nemcsak rugalmas, hanem a kísérleti berendezés megváltoztatása nélkül is elérhető. Az elektro-optikai modulációs optikai frekvenciafésű vonalszélessége nagyjából megegyezik a modulációs sávszélességgel, az általános kereskedelmi elektro-optikai modulátor sávszélessége 40 GHz, és az elektro-optikai modulációs optikai frekvenciafésű ismétlési frekvenciája meghaladhatja a generált optikai frekvencia fésű sávszélességét. minden más módszerrel, kivéve a mikrorezonátort (ami elérheti a 100 GHz-et).
3. előny: spektrális alakítás
A más módon előállított optikai fésűvel összehasonlítva az elektrooptikailag modulált optikai fésű optikai lemez alakját számos szabadságfok határozza meg, például rádiófrekvenciás jel, előfeszítő feszültség, beeső polarizáció stb. különböző fésűk intenzitásának szabályozására szolgál a spektrális alakítás céljának elérése érdekében.
04 Elektrooptikai modulátor optikai frekvenciafésű alkalmazása
Az elektrooptikai modulátor optikai frekvenciafésű gyakorlati alkalmazásában egy- és kétfésűs spektrumokra osztható. Egyetlen fésűs spektrum sortávolsága nagyon szűk, így nagy pontosság érhető el. Ugyanakkor az üzemmód-zárolt lézerrel előállított optikai frekvenciafésűhöz képest az elektro-optikai modulátor optikai frekvenciafésű eszköze kisebb és jobban hangolható. A kettős fésűs spektrométert két koherens, enyhén eltérő ismétlési frekvenciájú egyfésű interferenciája állítja elő, az ismétlési gyakoriság különbsége pedig az új interferenciafésű spektrum sortávolsága. Az optikai frekvenciájú fésűs technológia használható optikai képalkotásban, távolságmérésben, vastagságmérésben, műszer kalibrálásában, tetszőleges hullámforma spektrum alakításában, rádiófrekvenciás fotonikában, távoli kommunikációban, optikai lopakodásban és így tovább.
FÜGE. 4 Optikai frekvenciájú fésű alkalmazási forgatókönyve: Példaként a nagy sebességű lövedékprofil mérését vesszük
Feladás időpontja: 2023. december 19