Co je to elektrooptický modulátor optický frekvenční hřeben?

02Elektrooptický modulátoraElektrooptická modulaceOptická frekvenční hřeben

Elektrooptický účinek se týká účinku, že index lomu materiálu se mění při použití elektrického pole. Existují dva hlavní druhy elektrooptického efektu, jeden je primární elektrooptický účinek, také známý jako Pokels Effect, který odkazuje na lineární změnu indexu lomu materiálu s použitým elektrickým polem. Druhým je sekundární elektrooptický účinek, také známý jako Kerrův efekt, ve kterém je změna indexu lomu materiálu úměrná čtverci elektrického pole. Většina elektrooptických modulátorů je založena na efektu Pokels. Pomocí elektrooptického modulátoru můžeme modulovat fázi dopadajícího světla a na základě fázové modulace pomocí určité konverze můžeme také modulovat intenzitu nebo polarizaci světla.

Existuje několik různých klasických struktur, jak je znázorněno na obrázku 2 (a), (b) a (c), jsou všechny struktury modulátoru s jednoduchou strukturou, ale šířka linie generovaného optického frekvenčního hřebenu je omezena elektrooptickou šířkou pásma. Pokud je vyžadován optický frekvenční hřeben s vysokou opakovací frekvencí, v kaskádě jsou vyžadovány dva nebo více modulátorů, jak je znázorněno na obrázku 2 (d) (e). Poslední typ struktury, která generuje optický frekvenční hřeben, se nazývá elektrooptický rezonátor, což je elektrooptický modulátor umístěný v rezonátoru, nebo samotný rezonátor může vytvořit elektrooptický účinek, jak je znázorněno na obrázku 3.

Obr. 2 Několik experimentálních zařízení pro generování optických frekvenčních hřebenů na základěElektrooptické modulátory

Obr. 3 struktury několika elektrooptických dutin
03 Elektrooptická modulace Optická frekvenční charakteristika hřebenů

Výhodou jeden: Taditelnost

Protože zdroj světla je laditelný širokospektrální laser a elektrooptický modulátor má také určitou šířku pásma provozní frekvence, je také frekvenční hřeben elektrooptická modulace optická frekvence. Kromě laditelné frekvence, protože generování průběhu modulátoru je laditelné, je také ladická frekvence opakování výsledného optického frekvenčního hřebenu. To je výhoda, že optické frekvenční hřebeny produkované lasery a mikro-rezonátory nemají.

Výhoda dva: Frekvence opakování

Míra opakování je nejen flexibilní, ale může být také dosažena bez změny experimentálního zařízení. Šířka linie elektrooptické modulační optické frekvenční hřeben je zhruba ekvivalentní modulační šířce pásma, obecná komerční elektrooptická šířka pásma je 40GHz a elektro-optická modulační optická frekvenční opakovací frekvence může překročit frekvenci optického frekvenčního bojového šířky pásma generovaného všemi ostatními metodami s výjimkou micro resonátoru).

Výhoda 3: Spektrální tvarování

Ve srovnání s optickým hřebenem produkovaným jinými způsoby je tvar optického disku elektrooptického modulovaného optického hřebenu určen řadou stupňů volnosti, jako je rádiový frekvenční signál, napětí zkreslení, dopadající polarizace atd., Které lze použít ke kontrole intenzity různých Combů, aby se dosáhlo účelu spektrálního tvarování.

04 Aplikace elektrooptického modulátoru optická frekvenční hřeben

Při praktickém aplikaci elektrooptického modulátoru optického frekvenčního hřebenu lze rozdělit na jedno a dvojitá hřebenová spektra. Rozteč čáry jediného hřebenového spektra je velmi úzký, takže lze dosáhnout vysoké přesnosti. Současně je ve srovnání s optickým frekvenčním hřebenem produkovaným laserem uzamčeným režimem zařízení elektrooptický modulátor optický frekvenční hřeben menší a lépe laditelný. Spektrometr s dvojitým hřebenem je produkován rušením dvou koherentních jednotlivých hřebenů s mírně odlišnými opakovacími frekvencemi a rozdílem ve frekvenci opakování je rozestup linie nového interferenčního hřebenového spektra. Technologie optického frekvenčního hřebenu může být použita při optickém zobrazování, rozsahu, měření tloušťky, kalibrace přístroje, tvarování libovolného tvaru vlny, fotonice rádiové frekvence, vzdálené komunikaci, optické utajení atd.

Obr. 4 Aplikační scénář optického frekvenčního hřebenu: Při příkladu měření vysokorychlostního profilu kulky jako příklad