En optisk frekvenskam er et spektrum sammensat af en række jævnt fordelte frekvenskomponenter på spektret, som kan genereres af mode-låste lasere, resonatorer ellerelektro-optiske modulatorer.Optiske frekvenskamme genereret afelektro-optiske modulatorerhar karakteristika af høj gentagelsesfrekvens, intern mellemtørring og høj effekt osv., som er meget udbredt inden for instrumentkalibrering, spektroskopi eller fundamental fysik og har tiltrukket sig flere og flere forskeres interesse i de senere år.
For nylig offentliggjorde Alexandre Parriaux og andre fra University of Burgendi i Frankrig et reviewpapir i tidsskriftet Advances in Optics and Photonics, der systematisk introducerede de seneste forskningsfremskridt og anvendelse af optiske frekvenskamme genereret afelektro-optisk modulation: Det omfatter introduktionen af optisk frekvens kam, metoden og karakteristika for optisk frekvens kam genereret afelektro-optisk modulator, og til sidst opregner applikationsscenarierne forelektro-optisk modulatoroptisk frekvenskam i detaljer, herunder anvendelse af præcisionsspektrum, dobbelt optisk kaminterferens, instrumentkalibrering og vilkårlig bølgeformgenerering, og diskuterer princippet bag forskellige applikationer.Endelig giver forfatteren udsigten til elektro-optisk modulator optisk frekvens kam teknologi.
01 Baggrund
Det var 60 år siden i denne måned, at Dr. Maiman opfandt den første rubinlaser.Fire år senere var Hargrove, Fock og Pollack of Bell Laboratories i USA de første til at rapportere den aktive tilstandslåsning opnået i helium-neon lasere, det modelåsende laserspektrum i tidsdomænet er repræsenteret som en pulsemission, i frekvensdomænet er en serie af diskrete og ækvidistante korte linjer, meget lig vores daglige brug af kamme, så vi kalder dette spektrum "optisk frekvenskam".Benævnt "optisk frekvenskam".
På grund af de gode anvendelsesmuligheder for optisk kam, blev Nobelprisen i fysik i 2005 tildelt Hansch og Hall, som gjorde banebrydende arbejde med optisk kamteknologi, siden da har udviklingen af optisk kam nået et nyt stadie.Fordi forskellige applikationer har forskellige krav til optiske kamme, såsom effekt, linjeafstand og central bølgelængde, har dette ført til behovet for at bruge forskellige eksperimentelle metoder til at generere optiske kamme, såsom mode-låste lasere, mikro-resonatorer og elektro-optiske modulator.
FIG.1 Tidsdomænespektrum og frekvensdomænespektrum af optisk frekvenskam
Billedkilde: Elektrooptiske frekvenskamme
Siden opdagelsen af optiske frekvenskamme er de fleste optiske frekvenskamme blevet fremstillet ved hjælp af mode-låste lasere.I tilstandslåste lasere bruges et hulrum med en rundturstid på τ til at fiksere faseforholdet mellem langsgående tilstande for at bestemme laserens gentagelseshastighed, som generelt kan være fra megahertz (MHz) til gigahertz ( GHz).
Den optiske frekvenskam genereret af mikroresonatoren er baseret på ikke-lineære effekter, og rundturstiden bestemmes af længden af mikrohulrummet, fordi længden af mikrohulrummet generelt er mindre end 1 mm, den optiske frekvens kam genereret af mikrohulrummet er generelt 10 gigahertz til 1 terahertz.Der er tre almindelige typer af mikrohulrum, mikrotubuli, mikrosfærer og mikroringe.Ved at bruge ikke-lineære effekter i optiske fibre, såsom Brillouin-spredning eller fire-bølge-blanding, kombineret med mikrohulrum, kan optiske frekvenskamme i snesevis af nanometer-området fremstilles.Derudover kan optiske frekvenskamme også genereres ved at bruge nogle akusto-optiske modulatorer.
Indlægstid: 18. december 2023