02modulador electroópticoemodulación electroópticapeite de frecuencia óptico
O efecto electroóptico refírese ao efecto no que o índice de refracción dun material cambia cando se lle aplica un campo eléctrico. Existen dous tipos principais de efecto electroóptico: un é o efecto electroóptico 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 electroóptico 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 electroópticos baséanse no efecto Pokels. Usando o modulador electroóptico, podemos modular a fase da luz incidente e, en función da modulación de fase, mediante unha certa 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 estruturas de modulador único con estrutura simple, pero o ancho de liña do peite de frecuencia óptico xerado está limitado polo ancho de banda electroóptico. Se se require un peite de frecuencia óptico con alta frecuencia de repetición, requírense 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 óptico chámase resonador electroóptico, que é o modulador electroóptico colocado no resonador, ou o propio resonador pode producir un efecto electroóptico, como se mostra na Figura 3.
FIG. 2 Varios dispositivos experimentais para xerar peites de frecuencia ópticos baseados enmoduladores electroópticos
FIG. 3 Estruturas de varias cavidades electroópticas
03 Características do peite de frecuencia óptica de modulación electroóptica
Vantaxe número un: axustabilidade
Dado que a fonte de luz é un láser de amplo espectro sintonizable e o modulador electroóptico tamén ten un determinado ancho de banda de frecuencia operativo, o peite de frecuencia óptica de modulación electroóptica tamén é sintonizable en frecuencia. Ademais da frecuencia sintonizable, dado que a xeración de forma de onda do modulador é sintonizable, a frecuencia de repetición do peite de frecuencia óptica resultante tamén é sintonizable. Esta é unha vantaxe que os peites de frecuencia óptica producidos por láseres con modo bloqueado e microresonadores non teñen.
Vantaxe dous: 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 peite de frecuencia óptica de modulación electroóptica é aproximadamente equivalente ao ancho de banda de modulación, o ancho de banda do modulador electroóptico comercial xeral é de 40 GHz e a frecuencia de repetición do peite de frecuencia óptica de modulación electroóptica pode superar o ancho de banda do peite de frecuencia óptica xerado por todos os demais métodos, excepto o microresonador (que pode alcanzar os 100 GHz).
Vantaxe 3: conformación espectral
En comparación co peite óptico producido por outros métodos, a forma do disco óptico do peite óptico modulado electroóptico está determinada por varios graos de liberdade, como o sinal de radiofrecuencia, a tensión de polarización, a polarización incidente, etc., que se poden usar para controlar a intensidade de diferentes peites para lograr o propósito da conformación espectral.
04 Aplicación do peite de frecuencia óptica do modulador electroóptico
Na aplicación práctica do peite de frecuencia óptica do modulador electroóptico, este pódese dividir en espectros de peite simple e dobre. O espazado entre liñas dun espectro de peite simple é moi estreito, polo que se pode conseguir unha alta precisión. Ao mesmo tempo, en comparación co peite de frecuencia óptica producido por láser con modo bloqueado, o dispositivo do peite de frecuencia óptica do modulador electroóptico é máis pequeno e mellor sintonizable. O espectrómetro de peite dobre prodúcese pola interferencia de dous peites simples coherentes con frecuencias de repetición lixeiramente diferentes, e a diferenza na frecuencia de repetición é o espazado entre liñas do novo espectro de peite de interferencia. A tecnoloxía de peite de frecuencia óptica pódese usar en imaxes ópticas, medición de alcance, medición de espesores, calibración de instrumentos, conformación de espectros de formas de onda arbitrarias, fotónica de radiofrecuencia, comunicación remota, furtividade óptica, etc.
FIG. 4 Escenario de aplicación do peite de frecuencia óptico: tomando como exemplo a medición do perfil dunha bala de alta velocidade
Data de publicación: 19 de decembro de 2023