02modulador electro-òpticimodulació electro-òpticapinta de freqüència òptica
L'efecte electro-òptic es refereix a l'efecte que l'índex de refracció d'un material canvia quan s'aplica un camp elèctric. Hi ha dos tipus principals d'efecte electro-òptic, un és l'efecte electro-òptic primari, també conegut com a efecte Pokels, que es refereix al canvi lineal de l'índex de refracció del material amb el camp elèctric aplicat. L'altre és l'efecte electro-òptic secundari, també conegut com a efecte Kerr, en el qual el canvi en l'índex de refracció del material és proporcional al quadrat del camp elèctric. La majoria dels moduladors electro-òptics es basen en l'efecte Pokels. Mitjançant el modulador electro-òptic, podem modular la fase de la llum incident, i a partir de la modulació de fase, mitjançant una determinada conversió, també podem modular la intensitat o polarització de la llum.
Hi ha diverses estructures clàssiques diferents, tal com es mostra a la figura 2. (a), (b) i (c) són totes estructures de moduladors únics amb una estructura simple, però l'amplada de línia de la pinta de freqüència òptica generada està limitada per l'electro-òptica. amplada de banda. Si es requereix una pinta de freqüència òptica amb una freqüència de repetició elevada, es requereixen dos o més moduladors en cascada, tal com es mostra a la figura 2 (d) (e). L'últim tipus d'estructura que genera una pinta de freqüència òptica s'anomena ressonador electro-òptic, que és el modulador electro-òptic col·locat al ressonador, o el mateix ressonador pot produir un efecte electro-òptic, tal com es mostra a la figura 3.
FIG. 2 Diversos dispositius experimentals per generar pintes de freqüència òptica basats enmoduladors electro-òptics
FIG. 3 Estructures de diverses cavitats electro-òptiques
03 Característiques del pentinat de freqüència òptica de modulació electroòptica
Avantatge primer: sintonització
Atès que la font de llum és un làser d'ampli espectre ajustable i el modulador electro-òptic també té un cert ample de banda de freqüència de funcionament, el pentinat de freqüència òptica de modulació electro-òptica també es pot ajustar en freqüència. A més de la freqüència ajustable, ja que la generació de la forma d'ona del modulador és sintonitzable, la freqüència de repetició del pentinat de freqüència òptica resultant també es pot ajustar. Aquest és un avantatge que no tenen les pintes de freqüència òptica produïdes per làsers i micro-ressonadors amb mode bloquejat.
Avantatge dos: freqüència de repetició
La taxa de repetició no només és flexible, sinó que també es pot aconseguir sense canviar l'equip experimental. L'amplada de línia de la pinta de freqüència òptica de modulació electroòptica és aproximadament equivalent a l'ample de banda de modulació, l'amplada de banda del modulador electro-òptic comercial general és de 40 GHz i la freqüència de repetició de la pinta de freqüència òptica de modulació electro-òptica pot superar l'amplada de banda generada. per tots els altres mètodes excepte el micro ressonador (que pot arribar als 100 GHz).
Avantatge 3: conformació espectral
En comparació amb la pinta òptica produïda per altres maneres, la forma del disc òptic de la pinta òptica modulada electro-òptica està determinada per una sèrie de graus de llibertat, com ara el senyal de radiofreqüència, la tensió de polarització, la polarització incident, etc., que poden ser s'utilitza per controlar la intensitat de diferents pintes per aconseguir el propòsit de la conformació espectral.
04 Aplicació d'un modulador electro-òptic de freqüència òptica
En l'aplicació pràctica de la pinta de freqüència òptica del modulador electro-òptic, es pot dividir en espectres de pinta simple i doble. L'interlineat d'un sol espectre de pinta és molt estret, de manera que es pot aconseguir una gran precisió. Al mateix temps, en comparació amb la pinta de freqüència òptica produïda per làser bloquejat en mode, el dispositiu de pinta de freqüència òptica del modulador electro-òptic és més petit i millor ajustable. L'espectròmetre de doble pinta es produeix per la interferència de dues pintes simples coherents amb freqüències de repetició lleugerament diferents, i la diferència de freqüència de repetició és l'espaiat entre línies del nou espectre de pinta d'interferència. La tecnologia del pentinat de freqüència òptica es pot utilitzar en imatges òptiques, mesurament d'abast, mesura de gruix, calibratge d'instruments, conformació de l'espectre de formes d'ona arbitràries, fotònica de radiofreqüència, comunicació remota, sigil·lació òptica, etc.
FIG. 4 Escenari d'aplicació de la pinta de freqüència òptica: prenent com a exemple la mesura del perfil de bala d'alta velocitat
Hora de publicació: 19-12-2023