02modulador electroòpticimodulació electroòpticapinta de freqüència òptica
L'efecte electroòptic fa referència a l'efecte que l'índex de refracció d'un material canvia quan s'hi aplica un camp elèctric. Hi ha dos tipus principals d'efecte electroòptic: un és l'efecte electroòptic primari, també conegut com a efecte Pokels, que fa referència al canvi lineal de l'índex de refracció del material amb el camp elèctric aplicat. L'altre és l'efecte electroòptic secundari, també conegut com a efecte Kerr, en què el canvi en l'índex de refracció del material és proporcional al quadrat del camp elèctric. La majoria dels moduladors electroòptics es basen en l'efecte Pokels. Mitjançant el modulador electroòptic, podem modular la fase de la llum incident i, sobre la base de la modulació de fase, mitjançant una certa conversió, també podem modular la intensitat o la polarització de la llum.
Hi ha diverses estructures clàssiques diferents, com es mostra a la Figura 2. (a), (b) i (c) són totes estructures de modulador únic amb una estructura simple, però l'amplada de línia del pentinat de freqüència òptic generat està limitada per l'amplada de banda electroòptica. Si es requereix un pentinat de freqüència òptica amb una alta freqüència de repetició, es necessiten dos o més moduladors en cascada, com es mostra a la Figura 2(d)(e). L'últim tipus d'estructura que genera un pentinat de freqüència òptica s'anomena ressonador electroòptic, que és el modulador electroòptic col·locat al ressonador, o el mateix ressonador pot produir un efecte electroòptic, com es mostra a la Figura 3.
FIG. 2 Diversos dispositius experimentals per generar pintes de freqüència òptica basades enmoduladors electroòptics
FIG. 3 Estructures de diverses cavitats electroòptiques
03 Característiques del pentinat de freqüència òptica de modulació electroòptica
Avantatge u: sintonitzabilitat
Com que la font de llum és un làser d'ampli espectre sintonitzable, i el modulador electroòptic també té un cert ample de banda de freqüència operatiu, la pinta de freqüència òptica de modulació electroòptica també és sintonitzable en freqüència. A més de la freqüència sintonitzable, com que la generació de forma d'ona del modulador és sintonitzable, la freqüència de repetició de la pinta de freqüència òptica resultant també és sintonitzable. Aquest és un avantatge que les pintes de freqüència òptica produïdes per làsers amb mode bloquejat i microresonadors no tenen.
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 del pentinat de freqüència òptica de modulació electroòptica és aproximadament equivalent a l'amplada de banda de modulació, l'amplada de banda del modulador electroòptic comercial general és de 40 GHz i la freqüència de repetició del pentinat de freqüència òptica de modulació electroòptica pot superar l'amplada de banda del pentinat de freqüència òptica generada per tots els altres mètodes excepte el microressonador (que pot arribar als 100 GHz).
Avantatge 3: conformació espectral
En comparació amb la pinta òptica produïda per altres mètodes, la forma del disc òptic de la pinta òptica modulada electroòpticament està determinada per diversos graus de llibertat, com ara el senyal de radiofreqüència, la tensió de polarització, la polarització incident, etc., que es poden utilitzar per controlar la intensitat de diferents pintes per aconseguir el propòsit de conformar espectralment.
04 Aplicació del modulador electroòptic de freqüències òptiques
En l'aplicació pràctica del pentinat de freqüència òptica del modulador electroòptic, es pot dividir en espectres de pentinat simple i doble. L'espaiat entre línies d'un espectre de pentinat simple és molt estret, de manera que es pot aconseguir una alta precisió. Al mateix temps, en comparació amb el pentinat de freqüència òptic produït per làser amb mode bloquejat, el dispositiu del pentinat de freqüència òptica del modulador electroòptic és més petit i millor sintonitzable. L'espectròmetre de doble pentinat es produeix per la interferència de dos pentinats simples coherents amb freqüències de repetició lleugerament diferents, i la diferència en la freqüència de repetició és l'espaiat entre línies del nou espectre de pentinat d'interferència. La tecnologia de pentinat de freqüència òptica es pot utilitzar en imatges òptiques, rang, mesurament de gruix, calibratge d'instruments, conformació d'espectres de formes d'ona arbitràries, fotònica de radiofreqüència, comunicació remota, furtivitat òptica, etc.
FIG. 4 Escenari d'aplicació del pentinat de freqüència òptic: Prenent com a exemple la mesura del perfil de bala d'alta velocitat
Data de publicació: 19 de desembre de 2023