Оптички фреквентни чешаљ је спектар састављен од низа равномерно распоређених фреквентних компоненти на спектру, који могу бити генерисани ласерима са закључаним модовима, резонаторима илиелектрооптички модулаториОптички фреквентни чешљеви генерисани од странеелектрооптички модулаториимају карактеристике високе фреквенције понављања, унутрашњег међусобног сушења и велике снаге итд., које се широко користе у калибрацији инструмената, спектроскопији или фундаменталној физици и последњих година привлаче све више интересовања истраживача.
Недавно су Александар Парио и други са Универзитета Бургенди у Француској објавили прегледни рад у часопису „Advances in Optics and Photonics“, систематски представљајући најновији напредак у истраживању и примену оптичких фреквентних чешљева генерисаних помоћу...електрооптичка модулацијаУкључује увођење оптичког фреквентног чешља, метод и карактеристике оптичког фреквентног чешља генерисаног помоћуелектрооптички модулатор, и на крају набраја сценарије применеелектрооптички модулаторДетаљно се бави оптичким фреквентним чешљем, укључујући примену прецизног спектра, интерференције двоструког оптичког чешља, калибрације инструмената и генерисања произвољних таласних облика, и разматра принцип који стоји иза различитих примена. На крају, аутор даје перспективу технологије оптичког фреквентног чешља са електрооптичким модулатором.
01 Позадина
Пре 60 година овог месеца, др Мајман је изумео први рубински ласер. Четири године касније, Харгроув, Фок и Полак из Бел лабораторија у Сједињеним Државама били су први који су известили о активном синхронизацији модова постигнутом код хелијум-неонских ласера. Спектар ласера са синхронизацијом модова у временском домену представљен је као импулсна емисија, а у фреквентном домену је низ дискретних и једнако удаљених кратких линија, веома сличних чешљевима које користимо свакодневно, па овај спектар називамо „оптички фреквентни чешаљ“. Назива се и „оптички фреквентни чешаљ“.
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, а од тада је развој оптичког чешља достигао нову фазу. Пошто различите примене имају различите захтеве за оптичке чешљеве, као што су снага, размак између линија и централна таласна дужина, то је довело до потребе за коришћењем различитих експерименталних средстава за генерисање оптичких чешљева, као што су ласери са закључаним модовима, микрорезонатори и електрооптички модулатор.
Сл. 1 Спектар у временском домену и спектар у фреквентном домену оптичког фреквентног чешља
Извор слике: Електрооптички фреквентни чешљеви
Од открића оптичких фреквентних чешљева, већина оптичких фреквентних чешљева је произведена коришћењем ласера са синхронизованим модовима. Код ласера са синхронизованим модовима, резонатор са временом проласка од τ се користи за фиксирање фазног односа између лонгитудиналних модова, како би се одредила брзина понављања ласера, која генерално може бити од мегахерца (MHz) до гигахерца (GHz).
Оптички фреквентни чешаљ који генерише микрорезонатор заснива се на нелинеарним ефектима, а време обиласка одређено је дужином микрошупљине. Пошто је дужина микрошупљине генерално мања од 1 мм, оптички фреквентни чешаљ који генерише микрошупљина је генерално од 10 гигахерца до 1 терахерца. Постоје три уобичајена типа микрошупљина: микротубуле, микросфере и микропрстенови. Коришћењем нелинеарних ефеката у оптичким влакнима, као што су Брилуеново расејање или четвороталасно мешање, у комбинацији са микрошупљинама, могу се произвести оптички фреквентни чешљеви у опсегу од десетина нанометара. Поред тога, оптички фреквентни чешљеви се могу генерисати и коришћењем неких акустооптичких модулатора.
Време објаве: 18. децембар 2023.