Subminarea modulatorului tradițional LiNbO3

Subminarea tradiționalăModulator LiNbO3
Recent, o echipă de cercetare din China a publicat un brevet de invenție pentru tehnologia de blocare a frecvenței cu laser care utilizează un modulator LiNbO3. Nucleul brevetului este un nou sistem de blocare a frecvenței cu laser PDH (Pound Driver Hall) care inversează metodele tradiționale.
1. Puncte slabe ale tehnologiei tradiționale:
Sistemele tradiționale de blocare a frecvenței PDH utilizează în mod obișnuit niobat de litiu (LiNbO3)modulator electro-opticpentru a genera benzile laterale optice necesare. Această abordare are trei probleme principale: cost ridicat și structură complexă (care necesită circuite complexe de driver RF), sensibilitate la mediu (modificările de temperatură și stres pot duce cu ușurință la performanțe instabile) și efecte de modulație a amplitudinii reziduale (RAM), care pot provoca o deviație a semnalului de blocare și pot afecta serios stabilitatea pe termen lung a sistemului.
2. Soluții inovatoare:
Echipele de cercetare chineze au abandonat complet modulatorul electro-optic tradițional. Inovația principală constă în designul colaborativ al „amplificatorului optic semiconductor (amplificator SOA) combinat cu schimbătorul de frecvență acusto-optic cu două canale (modulator AOM)”. Principiul specific este: după divizarea fasciculului laser de semințe, două...Modulator AOMsunt utilizate pentru schimbarea precisă a frecvenței, iar apoi aceste două fascicule de lumină sunt injectate în amplificatorul SOA în stare de saturație a câștigului. Generați eficient semnalul multi-bandă necesar pentru blocarea frecvenței PDH prin utilizarea efectelor neliniare, cum ar fi amestecarea a patru unde (FWM) în cadrulAmplificator SOA.
3. Avantaje de performanță aduse de:
Stabilitate maximă: Dispozitivele SOA (cum ar fi ambalajele tip fluture) sunt integrate cu controlul temperaturii și sunt insensibile la perturbările de mediu, eliminând eficient efectele RAM dintr-un mecanism fizic și atingând o blocare pe termen lung de precizie ultra-înaltă (mai bună de 5 × 10⁻¹¹/zi).
Raport semnal-zgomot ridicat: Prin controlul independent al schimbării de frecvență a modulatorului dual AOM, este posibilă obținerea unei potriviri precise între frecvența benzii laterale și intervalul spectral liber (FSR) al cavității de referință, îmbunătățind astfel considerabil raportul semnal-zgomot al semnalului de eroare.
Reducerea costurilor și miniaturizare: Amplificatorul SOA elimină modulatorii electro-optici scumpi și circuitele complexe, necesitând doar o simplă alimentare cu curent. Acest lucru face ca sistemul să fie mai compact și mai rentabil, ceea ce contribuie la miniaturizarea și la caracterul practic al echipamentului.
4. Perspective de aplicare și cererea pieței:
Această tehnologie răspunde cu precizie cererii explozive de surse laser ultrastabile în dezvoltarea tehnologiei cuantice și are perspective largi de aplicare, inclusiv:
Ceas luminos montat în spațiu și pe vehicul (trebuie să reziste la vibrații puternice).
Gravimetru cuantic și interferometru cu atomi reci (utilizate pentru explorare geologică și navigație subacvatică).
Detecție avansată cu fibră optică și LiDAR.
Pe piața actuală, în special în domeniile cercetării științifice, industriei militare și aerospațiale comerciale, există o creștere bruscă a cererii din partea întreprinderilor pentru module laser controlabile independent, cu costuri reduse și cu frecvență stabilă. Această tehnologie brevetată surprinde cu precizie această tendință a pieței.