02elektrooptinis moduliatoriusirelektrooptinė moduliacijaoptinio dažnio šukos
Elektrooptinis efektas reiškia medžiagos lūžio rodiklio pokytį, kai jai taikomas elektrinis laukas. Yra du pagrindiniai elektrooptinio efekto tipai: pirminis elektrooptinis efektas, dar žinomas kaip Pokelso efektas, reiškiantis tiesinį medžiagos lūžio rodiklio pokytį veikiant elektriniam laukui. Antrinis elektrooptinis efektas, dar žinomas kaip Kerro efektas, kai medžiagos lūžio rodiklio pokytis yra proporcingas elektrinio lauko kvadratui. Dauguma elektrooptinių moduliatorių yra pagrįsti Pokelso efektu. Naudodami elektrooptinį moduliatorių, galime moduliuoti krintančios šviesos fazę, o remdamiesi fazės moduliacija, atlikdami tam tikrą konversiją, taip pat galime moduliuoti šviesos intensyvumą arba poliarizaciją.
Yra keletas skirtingų klasikinių struktūrų, kaip parodyta 2 paveiksle. (a), (b) ir (c) yra paprastos konstrukcijos vieno moduliatoriaus struktūros, tačiau generuojamo optinio dažnių šukos linijos plotį riboja elektrooptinis pralaidumas. Jei reikalingas didelis pasikartojimo dažnis, reikia dviejų ar daugiau moduliatorių, sujungtų kaskadoje, kaip parodyta 2(d)(e) paveiksle. Paskutinis struktūros tipas, generuojantis optinį dažnių šuką, vadinamas elektrooptiniu rezonatoriumi, kuris yra rezonatoriuje esantis elektrooptinis moduliatorius arba pats rezonatorius gali sukurti elektrooptinį efektą, kaip parodyta 3 paveiksle.
2 pav. Keletas eksperimentinių įrenginių optinių dažnių šukoms generuoti, pagrįstųelektrooptiniai moduliatoriai
3 pav. Kelių elektrooptinių ertmių struktūros
03 Elektrooptinės moduliacijos optinio dažnio šukų charakteristikos
Pirmasis privalumas: pritaikomumas
Kadangi šviesos šaltinis yra reguliuojamo dažnio plataus spektro lazeris, o elektrooptinis moduliatorius taip pat turi tam tikrą darbinį dažnių juostos plotį, elektrooptinės moduliacijos optinis dažnių šukas taip pat yra reguliuojamo dažnio. Be reguliuojamo dažnio, kadangi moduliatoriaus bangos formos generavimas yra reguliuojamas, taip pat galima reguliuoti gaunamo optinio dažnių šukos pasikartojimo dažnį. Tai pranašumas, kurio neturi režimų blokavimo lazerių ir mikrorezonatorių sukurtos optinio dažnių šukos.
Antras privalumas: pasikartojimo dažnis
Kartojimo dažnis yra ne tik lankstus, bet ir pasiekiamas nekeičiant eksperimentinės įrangos. Elektrooptinio moduliavimo optinio dažnio šukų linijos plotis yra maždaug lygus moduliacijos pralaidumui, bendras komercinio elektrooptinio moduliatoriaus pralaidumas yra 40 GHz, o elektrooptinio moduliavimo optinio dažnio šukų pasikartojimo dažnis gali viršyti visų kitų metodų, išskyrus mikrorezonatorių (kuris gali siekti 100 GHz), generuojamą optinio dažnio šukų pralaidumą.
3 privalumas: spektrinis formavimas
Palyginti su kitais būdais pagamintomis optinėmis šukomis, elektrooptinio moduliavimo optinių šukų optinio disko formą lemia daugybė laisvės laipsnių, tokių kaip radijo dažnio signalas, poslinkio įtampa, krintanti poliarizacija ir kt., kurie gali būti naudojami skirtingų šukų intensyvumui valdyti, siekiant spektrinio formavimo tikslo.
04 Elektrooptinio moduliatoriaus optinio dažnio šukos taikymas
Praktiškai elektrooptinio moduliatoriaus optinio dažnio šukų spektrus galima suskirstyti į vieno ir dviejų šukų spektrus. Vieno šuko spektro linijų atstumas yra labai siauras, todėl galima pasiekti didelį tikslumą. Tuo pačiu metu, palyginti su optiniu dažnio šuku, pagamintu režimu blokuotu lazeriu, elektrooptinio moduliatoriaus optinio dažnio šuko įtaisas yra mažesnis ir geriau derinamas. Dvigubo šuko spektrometras sukuriamas dviejų koherentinių vieno šuko su šiek tiek skirtingais pasikartojimo dažniais interferencijos būdu, o pasikartojimo dažnio skirtumas yra naujo interferencinio šuko spektro linijų atstumas. Optinio dažnio šukų technologija gali būti naudojama optiniame vaizdavime, diapazono nustatymui, storio matavimui, prietaisų kalibravimui, savavališko bangos formos spektro formavimui, radijo dažnių fotonikai, nuotoliniam ryšiui, optiniam slaptumui ir kt.
4 PAV. Optinio dažnio šukų taikymo scenarijus: kaip pavyzdys – didelio greičio kulkos profilio matavimas
Įrašo laikas: 2023 m. gruodžio 19 d.