02modulator electro-opticşimodulația electro-opticăpieptene de frecvență optică
Efectul electro-optic se referă la efectul că indicele de refracție al unui material se modifică atunci când este aplicat un câmp electric. Există două tipuri principale de efect electro-optic, unul este efectul electro-optic primar, cunoscut și sub denumirea de efect Pokels, care se referă la schimbarea liniară a indicelui de refracție a materialului cu câmpul electric aplicat. Celălalt este efectul electro-optic secundar, cunoscut și sub denumirea de efect Kerr, în care modificarea indicelui de refracție al materialului este proporțională cu pătratul câmpului electric. Majoritatea modulatoarelor electro-optice se bazează pe efectul Pokels. Folosind modulatorul electro-optic, putem modula faza luminii incidente, iar pe baza modulației de fază, printr-o anumită conversie, putem modula și intensitatea sau polarizarea luminii.
Există mai multe structuri clasice diferite, așa cum se arată în Figura 2. (a), (b) și (c) sunt toate structuri cu modulator unic cu structură simplă, dar lățimea liniei pieptenului de frecvență optică generată este limitată de electro-optic. lățime de bandă. Dacă este necesar un pieptene de frecvență optică cu frecvență mare de repetiție, sunt necesari doi sau mai mulți modulatori în cascadă, așa cum se arată în Figura 2(d)(e). Ultimul tip de structură care generează un pieptene de frecvență optică se numește rezonator electro-optic, care este modulatorul electro-optic plasat în rezonator, sau rezonatorul în sine poate produce un efect electro-optic, așa cum se arată în Figura 3.
SMOCHIN. 2 Mai multe dispozitive experimentale pentru generarea de piepteni de frecvență optică pe bazamodulatoare electro-optice
SMOCHIN. 3 Structuri ale mai multor cavități electro-optice
03 Caracteristicile pieptenelor de frecvență optică cu modulație electro-optică
Avantajul unu: tunabilitate
Deoarece sursa de lumină este un laser cu spectru larg reglabil, iar modulatorul electro-optic are, de asemenea, o anumită lățime de bandă a frecvenței de operare, pieptene de frecvență optică cu modulație electro-optică este, de asemenea, reglabil în frecvență. În plus față de frecvența reglabilă, deoarece generarea formei de undă a modulatorului este reglabilă, frecvența de repetiție a pieptenului de frecvență optică rezultat este, de asemenea, reglabilă. Acesta este un avantaj pe care nu îl au pieptenii de frecvență optică produși de lasere și micro-rezonatoare cu modul blocat.
Avantajul doi: frecvența de repetare
Rata de repetiție nu este doar flexibilă, ci și poate fi realizată fără a schimba echipamentul experimental. Lățimea liniei pieptenului de frecvență optică cu modulație electro-optică este aproximativ echivalentă cu lățimea de bandă de modulare, lățimea de bandă generală a modulatorului electro-optic comercial este de 40GHz, iar frecvența de repetiție a pieptenului de frecvență optică cu modulație electro-optică poate depăși lățimea de bandă generată de pieptene de frecvență optică. prin toate celelalte metode, cu excepția micro-rezonatorului (care poate ajunge la 100GHz).
Avantajul 3: modelarea spectrală
În comparație cu pieptene optic produs prin alte moduri, forma discului optic a pieptenului optic modulat electro-optic este determinată de un număr de grade de libertate, cum ar fi semnalul de radiofrecvență, tensiunea de polarizare, polarizarea incidentă etc., care pot fi folosit pentru a controla intensitatea diferitelor piepteni pentru a atinge scopul modelării spectrale.
04 Aplicarea modulatorului electro-optic pieptene de frecvență optică
În aplicarea practică a pieptenelor de frecvență optică a modulatorului electro-optic, acesta poate fi împărțit în spectre cu pieptene simplu și dublu. Distanța dintre linii a unui singur spectru pieptene este foarte îngustă, astfel încât se poate obține o precizie ridicată. În același timp, în comparație cu pieptene de frecvență optică produs de laser cu modul blocat, dispozitivul de pieptene de frecvență optică cu modulator electro-optic este mai mic și mai bine reglabil. Spectrometrul cu pieptene dublu este produs de interferența a doi piepteni unici coerenți cu frecvențe de repetiție ușor diferite, iar diferența de frecvență de repetiție este distanța dintre linii a noului spectru de pieptene de interferență. Tehnologia pieptenelor de frecvență optică poate fi utilizată în imagistica optică, măsurarea grosimii, calibrarea instrumentelor, modelarea spectrului de forme de undă arbitrare, fotonica cu frecvență radio, comunicarea la distanță, stealth optic și așa mai departe.
SMOCHIN. 4 Scenariul de aplicare a pieptenelor de frecvență optică: luând ca exemplu măsurarea profilului glonțului de mare viteză
Ora postării: 19-12-2023