02elektro-optisk modulatorochelektro-optisk moduleringoptisk frekvens kam
Elektrooptisk effekt hänvisar till effekten att ett materials brytningsindex ändras när ett elektriskt fält appliceras. Det finns två huvudtyper av elektrooptiska effekter, den ena är den primära elektrooptiska effekten, även känd som Pokels-effekten, som hänvisar till den linjära förändringen av materialbrytningsindex med det applicerade elektriska fältet. Den andra är den sekundära elektrooptiska effekten, även känd som Kerr-effekten, där förändringen i materialets brytningsindex är proportionell mot kvadraten på det elektriska fältet. De flesta elektrooptiska modulatorer är baserade på Pokels-effekten. Med hjälp av den elektrooptiska modulatorn kan vi modulera fasen för det infallande ljuset, och på basis av fasmoduleringen, genom en viss omvandling, kan vi också modulera ljusets intensitet eller polarisation.
Det finns flera olika klassiska strukturer, som visas i figur 2. (a), (b) och (c) är alla enkla modulatorstrukturer med enkel struktur, men linjebredden för den genererade optiska frekvenskammen begränsas av den elektrooptiska bandbredd. Om en optisk frekvenskam med hög repetitionsfrekvens krävs, krävs två eller flera modulatorer i kaskad, såsom visas i figur 2(d)(e). Den sista typen av struktur som genererar en optisk frekvenskam kallas en elektrooptisk resonator, vilket är den elektrooptiska modulatorn placerad i resonatorn, eller så kan resonatorn själv producera en elektrooptisk effekt, som visas i figur 3.
FIKON. 2 Flera experimentella enheter för generering av optiska frekvenskammar baserade påelektrooptiska modulatorer
FIKON. 3 Strukturer av flera elektrooptiska kaviteter
03 Elektrooptisk modulering optiska frekvenskamegenskaper
Fördel ett: inställbarhet
Eftersom ljuskällan är en avstämbar bredspektrumlaser, och den elektrooptiska modulatorn också har en viss driftsfrekvensbandbredd, är den optiska frekvenskammen för elektrooptisk modulering också frekvensavstämbar. Förutom den avstämbara frekvensen, eftersom vågformsgenereringen av modulatorn är avstämbar, är repetitionsfrekvensen för den resulterande optiska frekvenskammen också avstämbar. Detta är en fördel som optiska frekvenskammar producerade av modlåsta lasrar och mikroresonatorer inte har.
Fördel två: repetitionsfrekvens
Upprepningshastigheten är inte bara flexibel, utan kan också uppnås utan att ändra den experimentella utrustningen. Linjebredden för den optiska frekvenskammen för elektrooptisk modulering är ungefär lika med moduleringsbandbredden, den allmänna kommersiella bandbredden för elektrooptiska modulatorer är 40 GHz, och den elektrooptiska moduleringens optiska frekvenskamrepetitionsfrekvens kan överstiga den genererade optiska frekvenskammens bandbredd med alla andra metoder utom mikroresonatorn (som kan nå 100GHz).
Fördel 3: spektral formning
Jämfört med den optiska kammen som produceras på andra sätt, bestäms den optiska skivformen hos den elektrooptiskt modulerade optiska kammen av ett antal frihetsgrader, såsom radiofrekvenssignal, förspänning, infallande polarisation, etc., som kan vara används för att kontrollera intensiteten hos olika kammar för att uppnå syftet med spektral formning.
04 Användning av elektrooptisk modulator optisk frekvenskam
I den praktiska tillämpningen av elektrooptisk modulator optisk frekvenskam, kan den delas in i enkel- och dubbelkamspektra. Linjeavståndet för ett enda kamspektrum är mycket smalt, så hög noggrannhet kan uppnås. Samtidigt, jämfört med den optiska frekvenskammen som produceras av lägeslåst laser, är enheten för den optiska frekvenskammen för elektrooptisk modulator mindre och bättre avstämbar. Dubbelkamspektrometern produceras av interferens av två koherenta enkelkammar med något olika repetitionsfrekvenser, och skillnaden i repetitionsfrekvens är linjeavståndet i det nya interferenskamspektrat. Optisk frekvenskamteknologi kan användas i optisk bildbehandling, avståndsmätning, tjockleksmätning, instrumentkalibrering, godtycklig vågformsspektrumformning, radiofrekvensfotonik, fjärrkommunikation, optisk stealth och så vidare.
FIKON. 4 Tillämpningsscenario för optisk frekvenskam: Ta mätningen av höghastighetskulprofil som ett exempel
Posttid: 19-12-2023