02elektrooptiline modulaatorjaelektrooptiline modulatsioonoptiline sageduskamm
Elektrooptiline efekt viitab materjali murdumisnäitaja muutumisele elektrivälja rakendamisel. Elektrooptilisi efekte on kahte peamist tüüpi: primaarne elektrooptiline efekt, tuntud ka kui Pokelsi efekt, mis viitab materjali murdumisnäitaja lineaarsele muutusele rakendatava elektrivälja mõjul. Teine on sekundaarne elektrooptiline efekt, tuntud ka kui Kerri efekt, mille puhul materjali murdumisnäitaja muutus on proportsionaalne elektrivälja ruuduga. Enamik elektrooptilisi modulaatoreid põhineb Pokelsi efektil. Elektrooptilise modulaatori abil saame moduleerida langeva valguse faasi ja faasimodulatsiooni põhjal saame teatud muundamise abil moduleerida ka valguse intensiivsust ehk polarisatsiooni.
Nagu on näidatud joonisel 2, on mitu erinevat klassikalist struktuuri. (a), (b) ja (c) on kõik lihtsa struktuuriga ühe modulaatori struktuurid, kuid genereeritud optilise sageduskammi joone laiust piirab elektrooptiline ribalaius. Kui on vaja suure kordussagedusega optilist sageduskammi, on vaja kahte või enamat kaskaadis olevat modulaatorit, nagu on näidatud joonisel 2(d)(e). Viimast tüüpi struktuuri, mis genereerib optilise sageduskammi, nimetatakse elektrooptiliseks resonaatoriks, mis on resonaatorisse paigutatud elektrooptiline modulaator või resonaator ise võib tekitada elektrooptilise efekti, nagu on näidatud joonisel 3.
JOONIS 2. Mitmed eksperimentaalsed seadmed optiliste sageduskammide genereerimiseks, mis põhinevadelektrooptilised modulaatorid
JOONIS 3 Mitme elektrooptilise õõnsuse struktuurid
03 Elektrooptilise modulatsiooni optilise sageduskammi omadused
Esimene eelis: häälestatavus
Kuna valgusallikas on häälestatav laia spektriga laser ja ka elektrooptilisel modulaatoril on teatud töösagedusriba laius, on ka elektrooptilise modulatsiooni optiline sageduskamm häälestatav sageduse järgi. Lisaks häälestatavale sagedusele, kuna modulaatori lainekuju genereerimine on häälestatav, on häälestatav ka saadud optilise sageduskammi kordussagedus. See on eelis, mida moodilukustatud laserite ja mikroresonaatorite abil toodetud optilistel sageduskammidel pole.
Teine eelis: kordumissagedus
Kordussagedus pole mitte ainult paindlik, vaid seda saab saavutada ka ilma katseseadmeid muutmata. Elektrooptilise modulatsiooni optilise sageduskammi joone laius on ligikaudu võrdne modulatsiooni ribalaiusega, üldine kaubanduslik elektrooptilise modulaatori ribalaius on 40 GHz ja elektrooptilise modulatsiooni optilise sageduskammi kordussagedus võib ületada kõigi teiste meetodite, välja arvatud mikroresonaatori (mis võib ulatuda 100 GHz-ni), abil genereeritud optilise sageduskammi ribalaiust.
Eelis 3: spektraalne kujundamine
Võrreldes muul viisil toodetud optilise kammiga, määrab elektrooptilise modulatsiooniga optilise kammi optilise ketta kuju mitmed vabadusastmed, näiteks raadiosagedussignaal, eelpinge, langev polarisatsioon jne, mida saab kasutada erinevate kammide intensiivsuse reguleerimiseks spektraalse kujundamise eesmärgi saavutamiseks.
04 Elektrooptilise modulaatori optilise sageduskammi rakendamine
Elektrooptilise modulaatori optilise sageduskammi praktilises rakenduses saab selle jagada ühe- ja kahekammispektriteks. Ühekammispektri joonevahe on väga kitsas, mis võimaldab saavutada suure täpsuse. Samal ajal on elektrooptilise modulaatori optilise sageduskammi seade võrreldes moodilukustatud laseriga toodetud optilise sageduskammiga väiksem ja paremini häälestatav. Kahekammispektromeeter luuakse kahe koherentse, veidi erineva kordussagedusega üksikkammi interferentsi teel ning kordussageduse erinevus on uue interferentskammi spektri joonevahe. Optilise sageduskammi tehnoloogiat saab kasutada optilises pildistamises, kauguse mõõtmises, paksuse mõõtmises, instrumentide kalibreerimises, suvalise lainekuju spektri kujundamises, raadiosageduslikus fotoonikas, kaugsides, optilises varjamises jne.
JOONIS 4 Optilise sageduskammi rakendusstsenaarium: näitena kiirelt kuuli profiili mõõtmine
Postituse aeg: 19. detsember 2023