Uued läbimurdedLiNbO3 modulaator
Hiljuti avaldasid Hiina teadlased PDH-laseri sageduslukustustehnoloogia põhipatendi. See on mittelineaarsel SOA-l (pooljuht-optilisel võimendil) põhinev PDH-laseri sageduslukustussüsteem külgribade genereerimiseks. Selle patendi eesmärk on lahendada mitu peamist probleemi traditsioonilises PDH-laseri (Pound-Drever-Halli) sageduslukustussüsteemis, mis on tingitud liitiumniobaadi (LiNbO3 modulaator) ja muude ainete kasutamisest.elektrooptiline modulaator.
1. Traditsioonilise lahenduse peamised probleemid on järgmised:
1.1 Kõrge hind ja keeruline struktuur: Traditsioonilised elektrooptilised modulaatorid vajavad keerukaid raadiosagedusliku juhtimise ja eelpingestamise vooluringe.
1.2 Keskkonnatundlikkus: tundlik temperatuuri ja pinge muutuste suhtes, kalduvus polarisatsiooniseisundi anomaaliatele.
1.3 Jääklamplituudmodulatsiooni (RAM) efekt: see põhjustab veasignaali alalisvoolu nihke, mis viib laserkiire lukustuspunkti triivini ja mõjutab tõsiselt süsteemi pikaajalist stabiilsust.
2. Uurimisrühma pakutud uuenduslik lahendus on:
Loobu täielikult traditsioonilisest elektrooptilisest modulaatorist ja võta kasutusele koostööl põhinev disainpooljuhtoptiline võimendi(SOA-võimendi) koos kahesuunaliste akustilis-optiliste sagedusmuunduritega. Spetsiifiline tööpõhimõte on järgmine: pärast seemnelaseri jagamist nihutatakse seda täpselt kahe kahesuunalise akustilis-optilise sagedusmuunduri abil, tekitades sageduserinevuse, ja seejärel kombineeritakse kaks valgusrada ning suunatakse võimenduse küllastusolekus SOA-võimendisse. Kasutades mittelineaarseid efekte, näiteks neljalainelist segamist (FWM)SOA võimendi, genereeritakse PDH sageduslukustuseks vajalikud mitmekülgribalised signaalid tõhusalt.
3. See tehnoloogia pakub järgmisi murrangulisi jõudluse eeliseid:
3.1 RAM-i probleemi lahendamine ja ülikõrge pikaajalise stabiilsuse saavutamine: SOA-võimendi seade (tavaliselt liblikkorpuses) integreerib temperatuuri reguleerimise ja on äärmiselt tundetu keskkonnamõjude suhtes, vältides füüsikalise mehhanismi RAM-i probleemi ja saavutades õõnsuse pikkuse lukustamise täpsuse, mis on parem kui 5×10⁻¹¹/päevas.
3.2 Külgribade täpne sobitamine, signaali ja müra suhte oluline paranemine: Kahe kahesuunalise akustilis-optilise sagedusmuunduri (100 MHz – 200 MHz) nihkehulga sõltumatu juhtimise abil kahe pingega juhitava ostsillaatori (VCO) abil saab genereeritud külgribade sagedusvahemikku ideaalselt sobitada võrdlusõõnsuse vaba spektraalvahemikuga (FSR), parandades seeläbi oluliselt veasignaali signaali ja müra suhet.
3.3 Kulude vähendamine ja efektiivsuse parandamine, mis soodustab süsteemi miniaturiseerimist: Ilma kalli elektrooptilise modulaatori ja keerukate vooluahelateta vajab SOA optiline võimendi ainult lihtsat vooluajamit, muutes kogu süsteemi kompaktsemaks, odavamaks ja sobivamaks ülitäpseks laserväliseks kasutamiseks ja miniaturiseerimiseks.
3.4 Selle tehnoloogia laialdased rakendusväljavaated ja turunõudlus hõlmavad järgmist:
Kosmose- ja sõidukite optilised kellad: selle häiringuvastased omadused vastavad ideaalselt lennunduse ja mehitamata sõidukite nõuetele.
Kvantgravimeetrid ja külma aatomi interferomeetrid: neid saab kasutada suure täpsusega geoloogiliseks uurimiseks ja veealuseks navigatsiooniks.
Kõrgema järgu kiudanduri ja koherentse faasitud massiivi radar (LiDAR): suudab pakkuda äärmiselt kitsa joonelaiusega, triivivabasid võrdlusvalgusallikaid.
Teise globaalse kvantrevolutsiooni ja kvantsensorite miniaturiseerimise trendi käigus on järsult suurenenud turunõudlus autonoomselt juhitavate, odavate ja stabiilsete sagedusstabiliseeritud lasermoodulite järele ning see patenditehnoloogia vastab täpselt sellele turusuundumusele.
Postituse aeg: 14. mai 2026