02електрооптички модулаториелектрооптичка модулацијаоптички фреквентни чешаљ
Електрооптички ефекат се односи на промену индекса преламања материјала када се примени електрично поље. Постоје две главне врсте електрооптичког ефекта, један је примарни електрооптички ефекат, познат и као Покелсов ефекат, који се односи на линеарну промену индекса преламања материјала са примењеним електричним пољем. Други је секундарни електрооптички ефекат, познат и као Керов ефекат, код кога је промена индекса преламања материјала пропорционална квадрату електричног поља. Већина електрооптичких модулатора заснива се на Покелсовом ефекту. Користећи електрооптички модулатор, можемо модулисати фазу упадне светлости, а на основу фазне модулације, путем одређене конверзије, можемо модулисати и интензитет или поларизацију светлости.
Постоји неколико различитих класичних структура, као што је приказано на слици 2. (а), (б) и (ц) су све структуре са једним модулатором и једноставном структуром, али ширина линије генерисаног оптичког фреквентног чешља је ограничена електрооптичким пропусним опсегом. Ако је потребан оптички фреквентни чешаљ са високом фреквенцијом понављања, потребна су два или више модулатора у каскади, као што је приказано на слици 2(д)(е). Последњи тип структуре која генерише оптички фреквентни чешаљ назива се електрооптички резонатор, који је електрооптички модулатор смештен у резонатору, или сам резонатор може произвести електрооптички ефекат, као што је приказано на слици 3.
Сл. 2 Неколико експерименталних уређаја за генерисање оптичких фреквентних чешљева на основуелектрооптички модулатори
Сл. 3 Структуре неколико електрооптичких шупљина
03 Карактеристике оптичко-фреквентног чешља електрооптичке модулације
Прва предност: подесивост
Пошто је извор светлости подесиви ласер широког спектра, а електрооптички модулатор такође има одређени радни фреквентни пропусни опсег, оптички фреквентни чешаљ електрооптичке модулације је такође подесив фреквентски. Поред подесиве фреквенције, пошто је генерисање таласног облика модулатора подесиво, фреквенција понављања резултујућег оптичког фреквентног чешља је такође подесива. Ово је предност коју оптички фреквентни чешљеви произведени ласерима са закључаним модовима и микрорезонаторима немају.
Предност два: учесталост понављања
Брзина понављања није само флексибилна, већ се може постићи и без промене експерименталне опреме. Ширина линије електрооптичког модулационог оптичког фреквентног чешља је отприлике еквивалентна пропусном опсегу модулације, општи комерцијални пропусни опсег електрооптичког модулатора је 40 GHz, а фреквенција понављања електрооптичког модулационог оптичког фреквентног чешља може премашити пропусни опсег оптичког фреквентног чешља генерисан свим другим методама осим микрорезонатора (који може достићи 100 GHz).
Предност 3: спектрално обликовање
У поређењу са оптичким чешљем произведеним на друге начине, облик оптичког диска електрооптичког модулисаног оптичког чешља одређен је бројним степеном слободе, као што су радиофреквентни сигнал, напон преднапона, поларизација упада итд., који се могу користити за контролу интензитета различитих чешљева како би се постигла сврха спектралног обликовања.
04 Примена електрооптичког модулатора оптичког фреквентног чешља
У практичној примени електрооптичког модулаторског оптичког фреквентног чешља, може се поделити на спектре са једним и двоструким чешљем. Размак између линија спектра са једним чешљем је веома узак, тако да се може постићи велика тачност. Истовремено, у поређењу са оптичким фреквентним чешљем произведеним ласером са закључавањем модова, уређај са електрооптичким модулаторским оптичким фреквентним чешљем је мањи и боље се подешава. Спектрометар са двоструким чешљем настаје интерференцијом два кохерентна једнострука чешља са мало различитим фреквенцијама понављања, а разлика у фреквенцијама понављања је размак између линија новог спектра интерференцијског чешља. Технологија оптичког фреквентног чешља може се користити у оптичком снимању, мерењу домета, мерењу дебљине, калибрацији инструмената, обликовању спектра произвољних таласних облика, радиофреквентној фотоници, даљинској комуникацији, оптичком стелту и тако даље.
Сл. 4 Сценарио примене оптичког фреквентног чешља: Узимајући мерење профила метка велике брзине као пример
Време објаве: 19. децембар 2023.