Што е електрооптички модулаторски оптички фреквентен чешел? Прв дел

Оптички фреквентен чешел е спектар составен од низа рамномерно распоредени фреквентни компоненти на спектарот, кои можат да бидат генерирани од ласери со заклучен режим, резонатори илиелектро-оптички модулаториОптички фреквентни чешли генерирани оделектро-оптички модулаториимаат карактеристики на висока фреквенција на повторување, внатрешно сушење и висока моќност итн., кои се широко користени во калибрацијата на инструментите, спектроскопијата или фундаменталната физика и привлекуваат сè поголем интерес кај истражувачите во последниве години.

Неодамна, Александар Парио и други од Универзитетот во Бургенди во Франција објавија прегледен труд во списанието „Напредоци во оптиката и фотониката“, систематски претставувајќи го најновиот истражувачки напредок и примена на оптички фреквентни чешли генерирани оделектрооптичка модулацијаВклучува вовед во оптичкиот фреквентен чешел, методот и карактеристиките на оптичкиот фреквентен чешел генериран оделектро-оптички модулатор, и конечно ги набројува сценаријата за примена наелектро-оптички модулаторДетално го опишува оптичкиот фреквентен чешел, вклучувајќи ја примената на прецизен спектар, двојна оптичка чешелска интерференција, калибрација на инструменти и генерирање на произволни бранови форми, и ги дискутира принципите зад различните апликации. Конечно, авторот ја дава перспективата на електрооптичката модулаторска технологија на оптички фреквентен чешел.

01 Позадина

Пред 60 години овој месец д-р Мајман го измисли првиот рубински ласер. Четири години подоцна, Харгроув, Фок и Полак од лабораториите Бел во Соединетите Американски Држави беа првите што го објавија активното заклучување на режимот постигнато кај хелиум-неонските ласери, спектарот на ласерот со заклучување на режимот во временскиот домен е претставен како емисија на пулс, во фреквенцискиот домен е серија од дискретни и еквидистантни кратки линии, многу слични на нашата секојдневна употреба на чешли, па затоа овој спектар го нарекуваме „чешел со оптичка фреквенција“. Наречен „чешел со оптичка фреквенција“.

Поради добрите перспективи за примена на оптичкиот чешел, Нобеловата награда за физика во 2005 година им беше доделена на Ханш и Хол, кои направија пионерска работа во технологијата на оптички чешел, а оттогаш, развојот на оптичкиот чешел достигна нова фаза. Бидејќи различните апликации имаат различни барања за оптички чешели, како што се моќност, растојание помеѓу линиите и централна бранова должина, ова доведе до потреба од користење на различни експериментални средства за генерирање на оптички чешли, како што се ласери со заклучен режим, микрорезонатори и електрооптички модулатор.

СЛ. 1 Спектар во временски домен и спектар на фреквенциски домен на оптички фреквенциски чешел
Извор на слика: Електро-оптички фреквентни чешли

Од откривањето на оптичките фреквентни чешли, повеќето оптички фреквентни чешли се произведуваат со употреба на ласери со заклучен режим. Кај ласерите со заклучен режим, празнина со време на кружен пат τ се користи за фиксирање на фазната врска помеѓу лонгитудиналните модови, со цел да се одреди брзината на повторување на ласерот, која генерално може да биде од мегахерци (MHz) до гигахерци (GHz).

Оптичкиот фреквентен чешел генериран од микрорезонаторот се базира на нелинеарни ефекти, а времето на враќање се одредува според должината на микрошуплината, бидејќи должината на микрошуплината е генерално помала од 1 mm, оптичкиот фреквентен чешел генериран од микрошуплината е генерално од 10 гигахерци до 1 терахерц. Постојат три вообичаени типа на микрошуплини, микротубули, микросфери и микропрстени. Користејќи нелинеарни ефекти во оптичките влакна, како што се Брилуеновото расејување или мешање со четири бранови, во комбинација со микрошуплини, може да се произведат оптички фреквентни чешли во опсег од десетици нанометри. Покрај тоа, оптичките фреквентни чешли може да се генерираат и со користење на некои акусто-оптички модулатори.