Nous avenços en el modulador de LiNbO3

Nous avenços enModulador de LiNbO3
Recentment, investigadors xinesos han publicat una patent d'invenció principal sobre la tecnologia de bloqueig de freqüència làser PDH. Un sistema de bloqueig de freqüència làser PDH basat en SOA (amplificador òptic de semiconductors) no lineal per generar bandes laterals. Aquesta patent pretén abordar diversos punts clau del sistema tradicional de bloqueig de freqüència làser PDH (Pound-Drever-Hall) a causa de l'ús de niobat de liti (modulador de LiNbO3) i altres...modulador electroòptic.
1. Els principals problemes de la solució tradicional inclouen:
1.1 Cost elevat i estructura complexa: els moduladors electroòptics tradicionals requereixen circuits complexos de control i polarització de RF.
1.2 Sensibilitat ambiental: Sensible als canvis de temperatura i estrès, propens a anomalies de l'estat de polarització.
1.3 Efecte de modulació d'amplitud residual (RAM): Això provoca el biaix de corrent continu del senyal d'error, cosa que comporta la deriva del punt de bloqueig del làser i afecta greument l'estabilitat a llarg termini del sistema.
2. La solució innovadora proposada per l'equip de recerca és:
Abandonar completament el modulador electroòptic tradicional i adoptar un disseny col·laboratiu deamplificador òptic de semiconductors(Amplificador SOA) combinat amb canviadors de freqüència acustoòptics de doble trajecte. El principi de funcionament específic és: després de dividir el làser de llavor, es canvia de freqüència amb precisió mitjançant dos canviadors de freqüència acustoòptics de doble trajecte, generant una diferència de freqüència, i després els dos camins de llum es combinen i s'injecten a l'amplificador SOA en estat de saturació de guany. Mitjançant l'ús dels efectes no lineals com la barreja de quatre ones (FWM) delAmplificador SOA, els senyals de banda lateral múltiples necessaris per al bloqueig de freqüència PDH es generen de manera eficient.
3. Aquesta tecnologia aporta els següents avantatges de rendiment disruptius:
3.1 Superació del problema de la RAM i aconseguint una estabilitat a llarg termini ultraalta: el dispositiu amplificador SOA (normalment en un paquet de papallona) integra control de temperatura i és extremadament insensible a les pertorbacions ambientals, evitant el problema de la RAM del mecanisme físic i aconseguint una precisió de bloqueig de la longitud de la cavitat millor que 5 × 10⁻¹¹/dia.
3.2 Coincidència precisa de les bandes laterals, millora significativa de la relació senyal-soroll: controlant independentment la quantitat de desplaçament dels dos canviadors de freqüència acustoòptics de doble trajectòria (100 MHz - 200 MHz) mitjançant dos oscil·ladors controlats per voltatge (VCO), l'interval de freqüència de les bandes laterals generades es pot coincidir perfectament amb el rang espectral lliure (FSR) de la cavitat de referència, millorant així considerablement la relació senyal-soroll del senyal d'error.
3.3 Reducció de costos i millora de l'eficiència, que afavoreixen la miniaturització del sistema: sense el car modulador electroòptic i els circuits complexos, l'amplificador òptic SOA només requereix una simple accionament de corrent, cosa que fa que tot el sistema sigui més compacte, de menor cost i més adequat per a aplicacions de camp extern làser d'alta precisió i miniaturització.
3.4 Les àmplies perspectives d'aplicació i la demanda del mercat d'aquesta tecnologia inclouen:
Rellotges òptics espacials i per a vehicles: les seves característiques antipertorbacions satisfan perfectament els requisits dels camps aeroespacial i de vehicles no tripulats.
Gravímetres quàntics i interferòmetres atòmics freds: es poden utilitzar per a l'exploració geològica d'alta precisió i la navegació submarina.
Detecció de fibra d'ordre alt i radar de matriu en fase coherent (LiDAR): Pot proporcionar fonts de llum de referència sense deriva i amplada de línia extremadament estreta.
Sota la tendència de la segona revolució quàntica global i la miniaturització dels sensors quàntics, la demanda del mercat de mòduls làser autònoms, controlables, de baix cost i amb freqüència estabilitzada ha augmentat considerablement, i aquesta tecnologia patentada satisfà precisament aquesta tendència del mercat.