02электрооптический модуляториэлектрооптическая модуляциягребенка оптических частот
Электрооптический эффект — это эффект изменения показателя преломления материала при приложении электрического поля. Существует два основных вида электрооптического эффекта: один из них — первичный электрооптический эффект, также известный как эффект Покелса, который относится к линейному изменению показателя преломления материала под действием приложенного электрического поля. Другой — вторичный электрооптический эффект, также известный как эффект Керра, при котором изменение показателя преломления материала пропорционально квадрату электрического поля. Большинство электрооптических модуляторов основаны на эффекте Покельса. С помощью электрооптического модулятора мы можем модулировать фазу падающего света, а на основе фазовой модуляции посредством определенного преобразования также модулировать интенсивность или поляризацию света.
Существует несколько различных классических структур, как показано на рисунке 2. (a), (b) и (c) представляют собой одиночные модуляторные структуры с простой структурой, но ширина линии генерируемой гребенки оптических частот ограничена электрооптической пропускная способность. Если требуется гребенка оптических частот с высокой частотой повторения, необходимо подключить два или более модулятора в каскаде, как показано на рисунке 2(d)(e). Последний тип структуры, генерирующий гребенку оптических частот, называется электрооптическим резонатором, который представляет собой электрооптический модулятор, помещенный в резонатор, или сам резонатор может производить электрооптический эффект, как показано на рисунке 3.
ИНЖИР. 2 Несколько экспериментальных устройств для генерации гребенок оптических частот на основеэлектрооптические модуляторы
ИНЖИР. 3 Структуры нескольких электрооптических резонаторов
03 Характеристики гребенки оптических частот электрооптической модуляции
Преимущество первое: возможность настройки
Поскольку источником света является перестраиваемый лазер широкого спектра, а электрооптический модулятор также имеет определенную полосу рабочих частот, гребенка оптических частот электрооптической модуляции также является перестраиваемой по частоте. В дополнение к настраиваемой частоте, поскольку генерация сигнала модулятора является настраиваемой, также настраивается частота повторения результирующей гребенки оптических частот. Это преимущество, которого нет в гребенках оптических частот, создаваемых лазерами с синхронизацией мод и микрорезонаторами.
Преимущество второе: частота повторения
Частота повторения не только гибкая, но и может быть достигнута без изменения экспериментального оборудования. Ширина линии гребенки оптических частот электрооптической модуляции примерно эквивалентна полосе пропускания модуляции, общая полоса пропускания коммерческого электрооптического модулятора составляет 40 ГГц, а частота повторения гребенки оптических частот электрооптической модуляции может превышать генерируемую полосу пропускания гребенки оптических частот. всеми другими методами, кроме микрорезонатора (который может достигать 100 ГГц).
Преимущество 3: формирование спектра
По сравнению с оптической гребенкой, изготовленной другими способами, форма оптического диска электрооптической модулированной оптической гребенки определяется рядом степеней свободы, таких как радиочастотный сигнал, напряжение смещения, падающая поляризация и т. д., которые могут быть изменены. используется для управления интенсивностью различных гребенок для достижения цели формирования спектра.
04 Применение электрооптического модулятора гребенки оптических частот
При практическом применении гребенки оптических частот электрооптического модулятора ее можно разделить на одинарные и двойные гребенчатые спектры. Расстояние между линиями спектра одной гребенки очень узкое, поэтому может быть достигнута высокая точность. В то же время, по сравнению с гребенкой оптических частот, производимой лазером с синхронизацией мод, устройство электрооптического модулятора гребенки оптических частот меньше по размеру и лучше настраивается. Спектрометр с двойной гребенкой создается путем интерференции двух когерентных одинарных гребенок с немного разными частотами повторения, а разница в частоте повторения представляет собой межстрочный интервал нового спектра интерференционной гребенки. Технология гребенки оптических частот может использоваться в оптических изображениях, дальнометрии, измерении толщины, калибровке приборов, формировании спектра сигналов произвольной формы, радиочастотной фотонике, удаленной связи, оптической скрытности и так далее.
ИНЖИР. 4 Сценарий применения гребенки оптических частот: на примере измерения высокоскоростного профиля пули
Время публикации: 19 декабря 2023 г.