Undergraver traditionel LiNbO3-modulator

Undergraver traditionelleLiNbO3-modulator
For nylig har et forskerhold i Kina offentliggjort et opfindelsespatent for laserfrekvenslåseteknologi, der bruger LiNbO3-modulator. Kernen i patentet er et nyt PDH (Pound Driver Hall) laserfrekvenslåsesystem, der omstøder traditionelle metoder.
1. Smertepunkter ved traditionel teknologi:
Traditionelle PDH-frekvenslåsesystemer bruger almindeligvis lithiumniobat (LiNbO3)elektrooptisk modulatorat generere de nødvendige optiske sidebånd. Denne tilgang har tre hovedproblemer: høje omkostninger og kompleks struktur (kræver komplekse RF-driverkredsløb), følsomhed over for miljøet (temperatur- og stressændringer kan let føre til ustabil ydeevne) og resterende amplitudemodulationseffekter (RAM), som kan forårsage låsesignaldrift og alvorligt påvirke systemets langsigtede stabilitet.
2. Innovative løsninger:
Kinesiske forskerhold har fuldstændig opgivet traditionelle elektrooptiske modulatorer. Kerneinnovationen ligger i det samarbejdsbaserede design af en "halvlederoptisk forstærker (SOA-forstærker) kombineret med en dobbeltkanals akustooptisk frekvensskifter (AOM-modulator)". Det specifikke princip er: efter opdeling af frølaserstrålen, toAOM-modulatorbruges til præcis frekvensforskydning, og derefter injiceres disse to lysstråler i SOA-forstærkeren i forstærkningsmætningstilstand. Generer effektivt det multisidebåndssignal, der kræves til PDH-frekvenslåsning, ved at udnytte ikke-lineære effekter såsom firebølgeblanding (FWM) indeniSOA-forstærker.
3. Ydelsesfordele forårsaget af:
Ultimativ stabilitet: SOA-enheder (såsom butterfly-pakning) er integreret med temperaturkontrol og er ufølsomme over for miljøforstyrrelser, hvilket effektivt eliminerer RAM-effekter fra en fysisk mekanisme og opnår ultrahøj præcision ved langvarig låsning (bedre end 5 × 10⁻¹¹/dag).
Højt signal-støj-forhold: Ved uafhængigt at styre frekvensforskydningen af ​​den dobbelte AOM-modulator er det muligt at opnå præcis matchning mellem sidebåndsfrekvensen og det frie spektrale område (FSR) i referencehulrummet, hvorved signal-støj-forholdet for fejlsignalet forbedres betydeligt.
Omkostningsreduktion og miniaturisering: SOA-forstærkeren eliminerer dyre elektrooptiske modulatorer og komplekse kredsløb, der kun kræver simpel strømstyring. Dette gør systemet mere kompakt og omkostningseffektivt, hvilket bidrager til at opnå miniaturisering og forbedre udstyrets praktiske anvendelighed.
4. Anvendelsesmuligheder og markedsefterspørgsel:
Denne teknologi opfylder præcist den eksplosive efterspørgsel efter ultrastabile laserkilder i udviklingen af ​​kvanteteknologi og har brede anvendelsesmuligheder, herunder:
Lysur monteret på plads og i køretøj (skal modstå kraftige vibrationer).
Kvantegravimeter og koldatominterferometer (bruges til geologisk udforskning og undervandsnavigation).
Avanceret fiberoptisk registrering og LiDAR.
På det nuværende marked, især inden for videnskabelig forskning, militærindustri og kommerciel luftfart, er der en kraftig stigning i efterspørgslen efter uafhængigt styrbare, billige og meget stabile frekvensstabile lasermoduler fra virksomheder. Denne patenterede teknologi indfanger præcist denne markedstendens.