Nové průlomy vModulátor LiNbO3
Čínští vědci nedávno vydali klíčový patent na vynález technologie laserového synchronizačního kmitočtu PDH. Jedná se o systém laserového synchronizačního kmitočtu PDH založený na nelineárním SOA (polovodičovém optickém zesilovači) pro generování postranních pásem. Tento patent si klade za cíl řešit několik klíčových problémů v tradičním systému laserového synchronizačního kmitočtu PDH (Pound-Drever-Hall) v důsledku použití niobátu lithného (modulátor LiNbO3) a dalších...elektrooptický modulátor.
1. Mezi hlavní problémy tradičního řešení patří:
1.1 Vysoká cena a složitá struktura: Tradiční elektrooptické modulátory vyžadují složité VF budicí a předpínací obvody.
1.2 Citlivost na prostředí: Citlivý na změny teploty a napětí, náchylný k abnormalitám polarizačního stavu.
1.3 Efekt zbytkové amplitudové modulace (RAM): Způsobuje stejnosměrné zkreslení chybového signálu, což vede k posunu bodu laserového blokování a vážně ovlivňuje dlouhodobou stabilitu systému.
2. Inovativní řešení navržené výzkumným týmem je:
Zcela opustit tradiční elektrooptický modulátor a přijmout kolaborativní návrhpolovodičový optický zesilovač(SOA zesilovač) kombinovaný s dvoucestnými akusticko-optickými frekvenčními posunovači. Konkrétní princip fungování je následující: Po rozdělení laserového záření je jeho frekvence přesně posunuta dvěma dvoucestnými akusticko-optickými frekvenčními posunovači, čímž se generuje frekvenční rozdíl, a poté jsou obě světelné dráhy sloučeny a vstřikovány do SOA zesilovače v saturačním stavu zesílení. Využitím nelineárních efektů, jako je čtyřvlnové míchání (FWM)SOA zesilovač, vícepásmové signály potřebné pro frekvenční synchronizaci PDH jsou efektivně generovány.
3. Tato technologie přináší následující převratné výhody v oblasti výkonu:
3.1 Překonání problému s RAM a dosažení ultravysoké dlouhodobé stability: Zesilovač SOA (obvykle v pouzdře typu motýl) integruje regulaci teploty a je extrémně necitlivý vůči rušení prostředí, čímž se vyhýbá problému s RAM z fyzického mechanismu a dosahuje se přesnosti uzamčení délky dutiny lepší než 5×10⁻¹¹/den.
3.2 Přesné přizpůsobení postranních pásem, významné zlepšení poměru signálu k šumu: Nezávislým řízením velikosti posunu dvou dvoucestných akusticko-optických frekvenčních posunovačů (100 MHz – 200 MHz) dvěma napěťově řízenými oscilátory (VCO) lze frekvenční interval generovaných postranních pásem dokonale sladit s volným spektrálním rozsahem (FSR) referenční dutiny, čímž se výrazně zlepší poměr signálu k šumu chybového signálu.
3.3 Snížení nákladů a zvýšení účinnosti, což vede k miniaturizaci systému: Bez drahého elektrooptického modulátoru a složitých obvodů vyžaduje optický zesilovač SOA pouze jednoduchý proudový pohon, díky čemuž je celý systém kompaktnější, levnější a vhodnější pro vysoce přesné laserové aplikace v externím poli a miniaturizaci.
3.4 Mezi široké možnosti uplatnění a tržní poptávku této technologie patří:
Optické hodiny pro vesmírné a dopravní prostředky: Jejich vlastnosti odolné proti rušení dokonale splňují požadavky leteckého průmyslu a bezpilotních vozidel.
Kvantové gravimetry a interferometry za studena: Lze je použít pro vysoce přesný geologický průzkum a podvodní navigaci.
Vláknové snímání vyššího řádu a koherentní fázovaný radar (LiDAR): Může poskytovat referenční světelné zdroje s extrémně úzkou šířkou čáry a bez driftu.
V rámci trendu druhé globální kvantové revoluce a miniaturizace kvantových senzorů prudce vzrostla poptávka po autonomně ovladatelných, levných a stabilních frekvenčně stabilizovaných laserových modulech a tato patentovaná technologie přesně splňuje tento tržní trend.
Čas zveřejnění: 14. května 2026