02elektro-optik modulyatorvaelektro-optik modulyatsiyaoptik chastotali taroq
Elektro-optik effekt deganda materialning sinish ko'rsatkichi elektr maydoni qo'llanilganda o'zgarishi ta'siri tushuniladi. Elektro-optik effektning ikkita asosiy turi mavjud, biri asosiy elektro-optik effekt, shuningdek, Pokels effekti deb ham ataladi, bu materialning sinish ko'rsatkichining qo'llanilgan elektr maydoni bilan chiziqli o'zgarishini anglatadi. Ikkinchisi esa ikkilamchi elektro-optik effekt, shuningdek, Kerr effekti deb ham ataladi, bunda materialning sinish ko'rsatkichining o'zgarishi elektr maydonining kvadratiga mutanosibdir. Ko'pgina elektro-optik modulyatorlar Pokels effektiga asoslangan. Elektro-optik modulyator yordamida biz tushayotgan yorug'likning fazasini modulyatsiya qilishimiz mumkin va faza modulyatsiyasi asosida ma'lum bir konversiya orqali biz yorug'likning intensivligi yoki qutblanishini ham modulyatsiya qilishimiz mumkin.
2-rasmda ko'rsatilgandek, bir nechta turli xil klassik tuzilmalar mavjud. (a), (b) va (c) larning barchasi oddiy tuzilishga ega bo'lgan bitta modulyator tuzilmalari, ammo hosil bo'lgan optik chastotali taroqning chiziq kengligi elektro-optik o'tkazish qobiliyati bilan cheklangan. Agar yuqori takrorlanish chastotasiga ega optik chastotali taroq kerak bo'lsa, 2(d)(e)-rasmda ko'rsatilgandek, kaskadda ikki yoki undan ortiq modulyator talab qilinadi. Optik chastotali taroqni hosil qiluvchi oxirgi turdagi struktura elektro-optik rezonator deb ataladi, bu rezonatorga joylashtirilgan elektro-optik modulyator yoki rezonatorning o'zi 3-rasmda ko'rsatilgandek elektro-optik effekt yaratishi mumkin.
2-rasm. Optik chastotali chuqurchalarni yaratish uchun bir nechta eksperimental qurilmalarelektro-optik modulyatorlar
3-rasm. Bir nechta elektro-optik bo'shliqlarning tuzilmalari
03 Elektro-optik modulyatsiya optik chastotali taroq xususiyatlari
Birinchi afzallik: sozlanishi
Yorug'lik manbai sozlanishi mumkin bo'lgan keng spektrli lazer bo'lgani va elektro-optik modulyator ham ma'lum bir ish chastotasi o'tkazish qobiliyatiga ega bo'lgani uchun, elektro-optik modulyatsiya optik chastota tarog'i ham chastotani sozlanishi mumkin. Sozlanishi mumkin bo'lgan chastotadan tashqari, modulyatorning to'lqin shaklini yaratish sozlanishi mumkin bo'lgani uchun, natijada hosil bo'lgan optik chastota tarog'ining takrorlanish chastotasi ham sozlanishi mumkin. Bu rejim bloklangan lazerlar va mikro-rezonatorlar tomonidan ishlab chiqarilgan optik chastota tarog'larida mavjud bo'lmagan afzallikdir.
Ikkinchi afzallik: takrorlash chastotasi
Takrorlash tezligi nafaqat moslashuvchan, balki eksperimental uskunani o'zgartirmasdan ham erishish mumkin. Elektro-optik modulyatsiya optik chastotali taroqning chiziq kengligi taxminan modulyatsiya o'tkazish qobiliyatiga teng, umumiy tijorat elektro-optik modulyatorning o'tkazish qobiliyati 40 gigagertsni tashkil qiladi va elektro-optik modulyatsiya optik chastotali taroqning takrorlanish chastotasi mikro rezonatordan tashqari barcha boshqa usullar bilan hosil qilingan optik chastotali taroq o'tkazish qobiliyatidan oshib ketishi mumkin (u 100 gigagertsgacha yetishi mumkin).
Afzallik 3: spektral shakllantirish
Boshqa usullar bilan ishlab chiqarilgan optik taroq bilan taqqoslaganda, elektro-optik modulyatsiyalangan optik taroqning optik disk shakli radiochastota signali, yon kuchlanish, hodisa polyarizatsiyasi va boshqalar kabi bir qator erkinlik darajalari bilan belgilanadi, ular spektral shakllantirish maqsadiga erishish uchun turli taroqlarning intensivligini boshqarish uchun ishlatilishi mumkin.
04 Elektro-optik modulyator optik chastota taroqchasining qo'llanilishi
Elektro-optik modulyator optik chastotali taroqning amaliy qo'llanilishida uni bitta va qo'shaloq taroqli spektrlarga bo'lish mumkin. Bitta taroqli spektrning chiziq oralig'i juda tor, shuning uchun yuqori aniqlikka erishish mumkin. Shu bilan birga, rejim bloklangan lazer tomonidan ishlab chiqarilgan optik chastotali taroq bilan solishtirganda, elektro-optik modulyator optik chastotali taroq qurilmasi kichikroq va yaxshiroq sozlanishi mumkin. Ikkita taroqli spektrometr biroz farqli takrorlanish chastotalariga ega ikkita kogerent bitta taroqning interferensiyasi orqali ishlab chiqariladi va takrorlanish chastotasidagi farq yangi interferentsiya taroqli spektrining chiziq oralig'idir. Optik chastotali taroq texnologiyasi optik tasvirlash, masofani o'lchash, qalinlikni o'lchash, asboblarni kalibrlash, ixtiyoriy to'lqin shakli spektrini shakllantirish, radiochastotali fotonika, masofaviy aloqa, optik yashirinlik va boshqalarda qo'llanilishi mumkin.
4-rasm. Optik chastotali taroqning qo'llanilish stsenariysi: Yuqori tezlikdagi o'q profilini o'lchash misoli sifatida
Nashr vaqti: 2023-yil 19-dekabr