Att undergräva traditionellaLiNbO3-modulator
Nyligen har ett forskarteam i Kina publicerat ett uppfinningspatent för laserfrekvenslåsningsteknik med LiNbO3-modulator. Kärnan i patentet är ett nytt PDH (Pound Driver Hall) laserfrekvenslåsningssystem som kullkastar traditionella metoder.
1. Smärtpunkter med traditionell teknologi:
Traditionella PDH-frekvenslåsningssystem använder vanligtvis litiumniobat (LiNbO3)elektrooptisk modulatorför att generera de erforderliga optiska sidbanden. Denna metod har tre huvudproblem: hög kostnad och komplex struktur (vilket kräver komplexa RF-drivkretsar), känslighet för miljön (temperatur- och stressförändringar kan lätt leda till instabil prestanda) och restamplitudmoduleringseffekter (RAM), vilket kan orsaka låssignalsdrift och allvarligt påverka systemets långsiktiga stabilitet.
2. Innovativa lösningar:
Kinesiska forskargrupper har helt övergett traditionella elektrooptiska modulatorer. Kärninnovationen ligger i den samarbetsinriktade designen av en "halvledaroptisk förstärkare (SOA-förstärkare) kombinerad med en tvåkanalig akustooptisk frekvensskiftare (AOM-modulator)". Den specifika principen är: efter att ha delat frölaserstrålen, tvåAOM-modulatoranvänds för exakt frekvensförskjutning, och sedan injiceras dessa två ljusstrålar i SOA-förstärkaren i förstärkningsmättnadstillstånd. Generera effektivt den flersidiga sidbandssignal som krävs för PDH-frekvenslåsning genom att använda ickelinjära effekter som fyrvågsblandning (FWM) inomSOA-förstärkare.
3. Prestandafördelar medförda av:
Ultimat stabilitet: SOA-enheter (som fjärilsförpackningar) är integrerade med temperaturkontroll och är okänsliga för miljöstörningar, vilket effektivt eliminerar RAM-effekter från en fysisk mekanism och uppnår långsiktig låsning med ultrahög precision (bättre än 5 × 10⁻¹¹/dag).
Högt signal-brusförhållande: Genom att oberoende styra frekvensförskjutningen hos den dubbla AOM-modulatorn är det möjligt att uppnå exakt matchning mellan sidbandsfrekvensen och det fria spektralområdet (FSR) för referenskaviteten, vilket avsevärt förbättrar signal-brusförhållandet för felsignalen.
Kostnadsreduktion och miniatyrisering: SOA-förstärkaren eliminerar dyra elektrooptiska modulatorer och komplexa kretsar, vilket endast kräver enkel strömdrivning. Detta gör systemet mer kompakt och kostnadseffektivt, vilket bidrar till miniatyrisering och praktisk användning av utrustningen.
4. Tillämpningsmöjligheter och marknadsefterfrågan:
Denna teknik möter exakt den explosionsartade efterfrågan på ultrastabila laserkällor inom utvecklingen av kvantteknologi och har breda tillämpningsmöjligheter, inklusive:
Ljusklocka monterad på plats och i fordon (måste motstå kraftiga vibrationer).
Kvantgravimeter och kallatominterferometer (används för geologisk utforskning och undervattensnavigering).
Avancerad fiberoptisk avkänning och LiDAR.
På den nuvarande marknaden, särskilt inom vetenskaplig forskning, militärindustri och kommersiell flyg- och rymdindustri, finns det en kraftig ökning av efterfrågan på oberoende styrbara, billiga och mycket stabila frekvensstabila lasermoduler från företag. Denna patenterade teknik fångar precis denna marknadstrend.
Publiceringstid: 4 juni 2026