Оптички фреквентни чешаљ је спектар састављен од низа равномерно распоређених фреквенцијских компоненти на спектру, који се могу генерисати помоћу ласера са закључавањем мода, резонатора илиелектро-оптички модулатори. Оптички фреквенцијски чешљеви генерисани оделектро-оптички модулаториимају карактеристике високе фреквенције понављања, унутрашњег међусобног сушења и велике снаге, итд., који се широко користе у калибрацији инструмената, спектроскопији или фундаменталној физици, и привлаче све више интересовања истраживача последњих година.
Недавно су Алекандре Парриаук и други са Универзитета у Бургендију у Француској објавили прегледни рад у часопису Адванцес ин Оптицс анд Пхотоницс, систематски уводећи најновији напредак у истраживању и примену чешља оптичких фреквенција које генеришеелектрооптичка модулација: Укључује увођење оптичког фреквентног чешља, методе и карактеристике грејача оптичке фреквенције генерисанеелектро-оптички модулатор, и на крају набраја сценарије применеелектро-оптички модулатороптички фреквентни чешаљ у детаље, укључујући примену прецизног спектра, двоструку оптичку интерференцију, калибрацију инструмента и генерисање произвољног таласног облика, и расправља о принципу који стоји иза различитих примена. На крају, аутор даје перспективу технологије оптичког чешља за електро-оптички модулатор.
01 Позадина
Пре 60 година овог месеца др Мејман је изумео први рубин ласер. Четири године касније, Харгрове, Фоцк и Поллацк из Белл Лабораториес у Сједињеним Државама били су први који су пријавили активно закључавање модова постигнуто у хелијум-неонским ласерима, ласерски спектар за закључавање мода у временском домену је представљен као импулсна емисија, у фреквенцијском домену је низ дискретних и једнако удаљених кратких линија, веома сличних нашој свакодневној употреби чешља, па овај спектар називамо „чешаљ оптичке фреквенције“. Помиње се као „чешаљ оптичке фреквенције“.
Због добрих могућности примене оптичког чешља, Нобелова награда за физику 2005. године додељена је Ханшу и Холу, који су направили пионирски рад на технологији оптичког чешља, од тада је развој оптичког чешља достигао нову фазу. Пошто различите апликације имају различите захтеве за оптичке чешљеве, као што су снага, размак између линија и централна таласна дужина, то је довело до потребе да се користе различита експериментална средства за генерисање оптичких чешљева, као што су ласери са закључавањем мода, микро резонатори и електрооптички модулатор.
Фиг. 1 Спектар временског домена и спектар фреквенцијског домена оптичког фреквентног чешља
Извор слике: чешљеви са електро-оптичким фреквенцијама
Од открића чешља са оптичком фреквенцијом, већина чешља са оптичким фреквенцијама је произведена коришћењем ласера са закључавањем мода. У ласерима са закључаним модом, шупљина са повратним временом τ се користи за фиксирање фазног односа између лонгитудиналних модова, како би се одредила стопа понављања ласера, која генерално може бити од мегахерца (МХз) до гигахерца ( ГХз).
Оптички фреквентни чешаљ који генерише микрорезонатор заснива се на нелинеарним ефектима, а време повратног пута је одређено дужином микро шупљине, јер је дужина микро шупљине генерално мања од 1 мм, оптичка фреквенција чешаљ који генерише микро-шупљина је генерално 10 гигахерца до 1 терахерца. Постоје три уобичајена типа микрошупљина, микротубуле, микросфере и микропрстенови. Коришћењем нелинеарних ефеката у оптичким влакнима, као што је Брилуеново расејање или четвороталасно мешање, у комбинацији са микрошупљинама, могу се произвести чешљеви оптичких фреквенција у опсегу десетина нанометара. Поред тога, оптички фреквентни чешљеви се такође могу генерисати коришћењем неких акусто-оптичких модулатора.
Време поста: 18.12.2023