02modulador electro-ópticoemodulación electro-ópticapente de frecuencia óptica
O efecto electro-óptico refírese ao efecto de que o índice de refracción dun material cambia cando se aplica un campo eléctrico. Hai dous tipos principais de efectos electro-ópticos, un é o efecto electro-óptico primario, tamén coñecido como efecto Pokels, que se refire ao cambio lineal do índice de refracción do material co campo eléctrico aplicado. O outro é o efecto electro-óptico secundario, tamén coñecido como efecto Kerr, no que o cambio no índice de refracción do material é proporcional ao cadrado do campo eléctrico. A maioría dos moduladores electro-ópticos baséanse no efecto Pokels. Usando o modulador electro-óptico, podemos modular a fase da luz incidente, e en base á modulación de fase, mediante unha determinada conversión, tamén podemos modular a intensidade ou polarización da luz.
Existen varias estruturas clásicas diferentes, como se mostra na Figura 2. (a), (b) e (c) son todas estruturas moduladoras simples cunha estrutura simple, pero o ancho de liña do pente de frecuencia óptica xerado está limitado polo electro-óptico. ancho de banda. Se se precisa un pente de frecuencia óptica con frecuencia de repetición elevada, son necesarios dous ou máis moduladores en cascada, como se mostra na Figura 2(d)(e). O último tipo de estrutura que xera un peite de frecuencia óptica chámase resonador electro-óptico, que é o modulador electro-óptico colocado no resonador, ou o propio resonador pode producir un efecto electro-óptico, como se mostra na Figura 3.
FIG. 2 Varios dispositivos experimentais para a xeración de peites de frecuencia óptica baseados enmoduladores electro-ópticos
FIG. 3 Estruturas de varias cavidades electro-ópticas
03 Características do peite de frecuencia óptica da modulación electroóptica
Vantaxe primeira: sintonía
Dado que a fonte de luz é un láser de amplo espectro sintonizable e o modulador electro-óptico tamén ten un certo ancho de banda de frecuencia de operación, o peite de frecuencia óptica de modulación electro-óptica tamén se pode sintonizar en frecuencia. Ademais da frecuencia sintonizable, xa que a xeración de forma de onda do modulador é sintonizable, tamén se pode sintonizar a frecuencia de repetición do pente de frecuencia óptica resultante. Esta é unha vantaxe que non teñen os peites de frecuencia óptica producidos por láseres e micro-resonadores con bloqueo de modo.
Vantaxe dúas: frecuencia de repetición
A taxa de repetición non só é flexible, senón que tamén se pode conseguir sen cambiar o equipo experimental. O ancho de liña do pente de frecuencia óptica de modulación electro-óptica é aproximadamente equivalente ao ancho de banda de modulación, o ancho de banda do modulador electro-óptico comercial xeral é de 40 GHz e a frecuencia de repetición do pente de frecuencia óptica de modulación electro-óptica pode superar o ancho de banda xerado do pente de frecuencia óptica. por todos os outros métodos, excepto polo micro resonador (que pode alcanzar os 100 GHz).
Vantaxe 3: conformación espectral
En comparación co peite óptico producido por outras formas, a forma do disco óptico do peite óptico modulado electro-óptico está determinada por unha serie de graos de liberdade, como o sinal de radiofrecuencia, a tensión de polarización, a polarización incidente, etc. úsase para controlar a intensidade de diferentes peites para acadar o propósito de conformación espectral.
04 Aplicación do peite óptico de frecuencia modulador electro-óptico
Na aplicación práctica do pente de frecuencia óptica do modulador electro-óptico, pódese dividir en espectros de pente simple e dobre. O espazamento entre liñas dun único espectro de pente é moi estreito, polo que se pode conseguir unha alta precisión. Ao mesmo tempo, en comparación co pente de frecuencia óptica producido por láser bloqueado en modo, o dispositivo de pente de frecuencia óptica modulador electro-óptico é máis pequeno e mellor sintonizable. O espectrómetro de dobre pente prodúcese pola interferencia de dous peites únicos coherentes con frecuencias de repetición lixeiramente diferentes, e a diferenza na frecuencia de repetición é o espazamento entre liñas do novo espectro de peite de interferencia. A tecnoloxía de pente de frecuencia óptica pódese usar en imaxes ópticas, rangos, medición de espesores, calibración de instrumentos, conformación do espectro de formas de onda arbitrarias, fotónica de radiofrecuencia, comunicación remota, furto óptico, etc.
FIG. 4 Escenario de aplicación do pente de frecuencia óptica: tomando como exemplo a medición do perfil de bala de alta velocidade
Hora de publicación: 19-12-2023