Hvad er en elektrooptisk modulator optisk frekvenskam? Del 1

En optisk frekvenskam er et spektrum sammensat af en række jævnt afstandsfrekvenskomponenter på spektret, som kan genereres ved hjælp af tilstandslåste lasere, resonatorer ellerElektrooptiske modulatorer. Optisk frekvens kamme genereret afElektrooptiske modulatorerHar egenskaberne ved høj gentagelsesfrekvens, intern interdrying og høj effekt osv., Som er vidt brugt i instrumentkalibrering, spektroskopi eller grundlæggende fysik, og har tiltrukket sig mere og mere forskers interesse i de senere år.

For nylig offentliggjorde Alexandre Parriaux og andre fra University of Burgendi i Frankrig et gennemgangsdokument i tidsskriftet Advances in Optics and Photonics, der systematisk introducerede de seneste forskningsfremskridt og anvendelsen af ​​optisk frekvenskommer genereret afElektro-optisk modulation: Det inkluderer introduktion af optisk frekvenskam, metoden og egenskaberne ved optisk frekvenskam genereret afElektrooptisk modulator, og til sidst opregner applikationsscenarierne afElektrooptisk modulatorOptisk frekvenskam i detaljer, herunder anvendelse af præcisionsspektrum, dobbelt optisk kaminterferens, instrumentkalibrering og vilkårlig bølgeformgenerering, og diskuterer princippet bag forskellige anvendelser. Endelig giver forfatteren udsigten til elektrooptisk modulator optisk frekvenskamteknologi.

01 Baggrund

Det var for 60 år siden denne måned, at Dr. Maiman opfandt den første Ruby Laser. Fire år senere var Hargrove, Fock og Pollack af Bell Laboratories i USA de første til at rapportere, at den aktive mode-locking opnået i helium-neon-lasere, den mode-locking laserspektrum i tidsdomænet er repræsenteret som en pulsemission, i frekvensområdet er en række diskrete og ensartede korte linjer, meget ens som vores daglige brug af kamre, så vi kalder dette spektrum "optisk er en serie af diskrete og ensartede, så meget ens som vores daglige brug af kamre, så vi kalder dette spektret dette spektrum" optisk. Benævnt ”optisk frekvenskam”.

På grund af det gode anvendelse udsigt til optisk kam blev Nobelprisen i fysik i 2005 tildelt Hansch og Hall, der gjorde banebrydende arbejde med optisk kam -teknologi, siden da har udviklingen af ​​Optical Comb nået en ny scene. Fordi forskellige anvendelser har forskellige krav til optiske kamme, såsom effekt, linieafstand og central bølgelængde, har dette ført til behovet for at bruge forskellige eksperimentelle midler til at generere optiske kamme, såsom tilstandslåste lasere, mikro-resonatorer og elektro-optisk modulator.

Fig. 1 tidsdomænespektrum og frekvensdomænespektrum af optisk frekvenskam
Billedkilde: Elektrooptisk frekvens kamme

Siden opdagelsen af ​​optiske frekvensekamer er der produceret de fleste optiske frekvenskamer ved hjælp af tilstandslåste lasere. I moduslåste lasere bruges et hulrum med en tur-retur tid på τ til at fastgøre faseforholdet mellem langsgående tilstande for at bestemme gentagelseshastigheden for laseren, som generelt kan være fra Megahertz (MHz) til gigahertz (GHZ).

Den optiske frekvenskam, der genereres af mikro-resonatoren, er baseret på ikke-lineære effekter, og rundtidstiden bestemmes af længden af ​​mikro-cavity, fordi mikro-cavity-længden generelt er mindre end 1 mm, er den optiske frekvenskam, der genereres af mikrobaviteten, generelt 10 gigahertz til 1 terahertz. Der er tre almindelige typer mikrokaviteter, mikrotubuli, mikrosfærer og mikroreringer. Ved hjælp af ikke-lineære effekter i optiske fibre, såsom Brillouin-spredning eller fire-bølgeblanding, kombineret med mikrokaviteter, kan optiske frekvenskommer i titalls nanometer rækkevidde produceres. Derudover kan optiske frekvenskommer også genereres ved anvendelse af nogle akustooptiske modulatorer.