Subvertint el modulador tradicional de LiNbO3

Subvertint la tradicióModulador de LiNbO3
Recentment, un equip de recerca a la Xina ha publicat una patent d'invenció per a la tecnologia de bloqueig de freqüència làser que utilitza un modulador de LiNbO3. El nucli de la patent és un nou sistema de bloqueig de freqüència làser PDH (Pound Driver Hall) que anul·la els mètodes tradicionals.
1. Punts febles de la tecnologia tradicional:
Els sistemes tradicionals de bloqueig de freqüència PDH utilitzen habitualment niobat de liti (LiNbO3)modulador electroòpticper generar les bandes laterals òptiques necessàries. Aquest enfocament té tres problemes principals: un cost elevat i una estructura complexa (que requereix circuits de controlador de RF complexos), sensibilitat a l'entorn (els canvis de temperatura i tensió poden conduir fàcilment a un rendiment inestable) i efectes de modulació d'amplitud residual (RAM), que poden causar una deriva del senyal de bloqueig i afectar seriosament l'estabilitat a llarg termini del sistema.
2. Solucions innovadores:
Els equips de recerca xinesos han abandonat completament el modulador electroòptic tradicional. La innovació principal rau en el disseny col·laboratiu d'un "amplificador òptic semiconductor (amplificador SOA) combinat amb un canviador de freqüència acustoòptic de doble canal (modulador AOM)". El principi específic és: després de dividir el feix làser de llavors, dos...Modulador AOMs'utilitzen per a un canvi de freqüència precís i, a continuació, aquests dos feixos de llum s'injecten a l'amplificador SOA en estat de saturació de guany. Generar eficientment el senyal de banda lateral múltiple necessari per al bloqueig de freqüència PDH mitjançant la utilització d'efectes no lineals com la barreja de quatre ones (FWM) dinsAmplificador SOA.
3. Avantatges de rendiment aportats per:
Màxima estabilitat: els dispositius SOA (com ara els encapsulats de papallona) estan integrats amb control de temperatura i són insensibles a les pertorbacions ambientals, eliminant eficaçment els efectes de la RAM d'un mecanisme físic i aconseguint un bloqueig a llarg termini d'alta precisió (millor que 5 × 10⁻¹¹/dia).
Alta relació senyal-soroll: controlant independentment el canvi de freqüència del modulador AOM dual, és possible aconseguir una coincidència precisa entre la freqüència de banda lateral i el rang espectral lliure (FSR) de la cavitat de referència, millorant així considerablement la relació senyal-soroll del senyal d'error.
Reducció de costos i miniaturització: l'amplificador SOA elimina els moduladors electroòptics cars i els circuits complexos, que només requereixen una simple alimentació de corrent. Això fa que el sistema sigui més compacte i rendible, cosa que afavoreix la miniaturització i la practicitat de l'equip.
4. Perspectives d'aplicació i demanda del mercat:
Aquesta tecnologia satisfà amb precisió la demanda explosiva de fonts làser ultraestables en el desenvolupament de la tecnologia quàntica i té àmplies perspectives d'aplicació, com ara:
Rellotge de llum muntat a l'espai i al vehicle (ha de resistir vibracions severes).
Gravímetre quàntic i interferòmetre d'àtoms freds (utilitzats per a l'exploració geològica i la navegació submarina).
Detecció avançada de fibra òptica i LiDAR.
En el mercat actual, especialment en els camps de la investigació científica, la indústria militar i l'aeroespacial comercial, hi ha un fort augment de la demanda de mòduls làser controlables de manera independent, de baix cost i amb una freqüència altament estable per part de les empreses. Aquesta tecnologia patentada captura amb precisió aquesta tendència del mercat.