02Elektrooptisk modulatorogElektrooptisk modulationOptisk frekvenskam
Elektro-optisk effekt henviser til den effekt, at brydningsindekset for et materiale ændres, når der anvendes et elektrisk felt. Der er to hovedtyper af elektrooptisk effekt, den ene er den primære elektrooptiske effekt, også kendt som Pokels-effekten, der henviser til den lineære ændring af materielt brydningsindeks med det anvendte elektriske felt. Den anden er den sekundære elektrooptiske effekt, også kendt som Kerr-effekten, hvor ændringen i brydningsindekset for materialet er proportional med kvadratet på det elektriske felt. De fleste elektrooptiske modulatorer er baseret på pokeller-effekten. Ved hjælp af den elektrooptiske modulator kan vi modulere fasen af det hændelseslys, og på basis af fasemoduleringen kan vi gennem en bestemt konvertering også modulere intensiteten eller polariseringen af lyset.
Der er flere forskellige klassiske strukturer, som vist i figur 2. (a), (b) og (c) er alle enkeltmodulatorstrukturer med enkel struktur, men linjebredden for den genererede optiske frekvenskam er begrænset af den elektro-optiske båndbredde. Hvis der kræves en optisk frekvenskam med høj gentagelsesfrekvens, kræves der to eller flere modulatorer i kaskade, som vist i figur 2 (d) (e). Den sidste type struktur, der genererer en optisk frekvenskam, kaldes en elektrooptisk resonator, som er den elektrooptiske modulator, der er placeret i resonatoren, eller selve resonatoren kan producere en elektrooptisk effekt, som vist i figur 3.
Fig. 2 Flere eksperimentelle enheder til generering af optisk frekvens kamme baseret påElektrooptiske modulatorer
Fig. 3 strukturer af flere elektrooptiske hulrum
03 Elektrooptisk modulation Optiske frekvenskamkarakteristika
Fordel én: Tunabilitet
Da lyskilden er en indstillelig bredspektret laser, og den elektrooptiske modulator har også en bestemt driftsfrekvensbåndbredde, er den elektro-optiske modulation optiske frekvenskam også frekvensindstillet. Ud over den indstillelige frekvens, da bølgeformgenereringen af modulatoren er indstillelig, er gentagelsesfrekvensen af den resulterende optiske frekvenskam også indstillelig. Dette er en fordel, som optiske frekvenskam produceret af mode-låste lasere og mikro-resonatorer ikke har.
Fordel to: gentagelsesfrekvens
Gentagelsesgraden er ikke kun fleksibel, men kan også opnås uden at ændre det eksperimentelle udstyr. Linjens bredde af den elektro-optiske modulation Optiske frekvenskam svarer omtrent med moduleringsbåndbredden, den generelle kommercielle elektrooptiske modulatorbåndbredde er 40 GHz, og den elektro-optiske moduleringsoptiske frekvensbekæmpelsesfrekvens kan overstige den optiske frekvenskambåndbredde genereret ved alle andre metoder undtagen mikro-resonatoren (som kan nå 100 GHZ).
Fordel 3: Spektralformning
Sammenlignet med den optiske kam, der er produceret af andre måder, bestemmes den optiske skiveform af den elektrooptiske modulerede optiske kam af en række frihedsgrader, såsom radiofrekvenssignal, bias-spænding, hændelsespolarisering osv., Som kan bruges til at kontrollere intensiteten af forskellige kamme for at opnå formålet med spektral formning.
04 Anvendelse af elektrooptisk modulator Optisk frekvenskam
I den praktiske anvendelse af elektrooptisk modulator optisk frekvenskam kan den opdeles i enkelt- og dobbeltkamspektre. Linieafstanden på et enkelt kombinspektrum er meget smal, så høj nøjagtighed kan opnås. Samtidig sammenlignet med den optiske frekvenskam produceret af Mode-Locked Laser, er enheden til elektrooptisk modulator optisk frekvenskam mindre og bedre indstillelig. Det dobbelte kombinspektrometer produceres ved interferens af to sammenhængende enkeltkam med lidt forskellige gentagelsesfrekvenser, og forskellen i gentagelsesfrekvens er linjeafstanden for det nye interferenskompspektrum. Optisk frekvenskamteknologi kan bruges til optisk billeddannelse, spænder, tykkelsesmåling, instrumentkalibrering, vilkårlig bølgeformspektrumformning, radiofrekvensfotonik, fjernkommunikation, optisk stealth og så videre.
Fig. 4 Applikationsscenarie af optisk frekvenskam: At tage måling af højhastighedskugleprofil som et eksempel
Posttid: dec-19-2023