Гребенка оптических частот представляет собой спектр, состоящий из серии равномерно расположенных частотных составляющих спектра, которые могут генерироваться лазерами с синхронизацией мод, резонаторами илиэлектрооптические модуляторы. Гребни оптических частот, генерируемыеэлектрооптические модуляторыимеют характеристики высокой частоты повторения, внутренней промежуточной сушки, высокой мощности и т. д., которые широко используются в калибровке приборов, спектроскопии или фундаментальной физике и в последние годы привлекают все больше и больше интереса исследователей.
Недавно Александр Паррио и другие сотрудники Университета Бургенди во Франции опубликовали обзорную статью в журнале «Достижения в оптике и фотонике», систематически знакомя с последними достижениями исследований и применением гребенок оптических частот, генерируемыхэлектрооптическая модуляция: включает введение гребенки оптических частот, метод и характеристики гребенки оптических частот, генерируемойэлектрооптический модулятори, наконец, перечисляет сценарии примененияэлектрооптический модуляторПодробная гребенка оптических частот, включая применение прецизионного спектра, интерференция двойной оптической гребенки, калибровка прибора и генерация сигналов произвольной формы, а также обсуждаются принципы, лежащие в основе различных приложений. Наконец, автор представляет перспективу технологии электрооптического модулятора с гребенкой оптических частот.
01 Фон
В этом месяце 60 лет назад доктор Мейман изобрел первый рубиновый лазер. Четыре года спустя Харгроув, Фок и Поллак из Bell Laboratories в США первыми сообщили об активной синхронизации мод, достигнутой в гелий-неоновых лазерах. Спектр лазера с синхронизацией мод во временной области представлен как импульсное излучение. в частотной области представляет собой серию дискретных и равноудаленных коротких линий, очень похожих на то, как мы ежедневно используем гребенки, поэтому мы называем этот спектр «оптической частотной гребенкой». Называется «гребёнкой оптических частот».
Из-за хороших перспектив применения оптической гребенки Нобелевская премия по физике в 2005 году была присуждена Ханшу и Холлу, которые сделали новаторскую работу в области технологии оптической гребенки, с тех пор развитие оптической гребенки вышло на новый этап. Поскольку разные приложения предъявляют разные требования к оптическим гребенкам, такие как мощность, расстояние между линиями и центральная длина волны, это привело к необходимости использования различных экспериментальных средств для создания оптических гребен, таких как лазеры с синхронизацией мод, микрорезонаторы и электрооптические устройства. модулятор.
ИНЖИР. 1 Спектр во временной области и спектр частотной области гребенки оптических частот
Источник изображения: электрооптические частотные гребенки.
С момента открытия гребенок оптических частот большинство гребенок оптических частот производилось с использованием лазеров с синхронизацией мод. В лазерах с синхронизацией мод резонатор с временем прохождения туда и обратно τ используется для фиксации фазового соотношения между продольными модами, чтобы определить частоту повторения лазера, которая обычно может составлять от мегагерца (МГц) до гигагерца ( ГГц).
Гребень оптических частот, генерируемый микрорезонатором, основан на нелинейных эффектах, а время прохождения туда и обратно определяется длиной микрополости, поскольку длина микрополости обычно меньше 1 мм, оптическая частота Гребенка, генерируемая микрополостью, обычно составляет от 10 гигагерц до 1 терагерца. Существует три распространенных типа микрополостей: микротрубочки, микросферы и микрокольца. Используя нелинейные эффекты в оптических волокнах, такие как рассеяние Бриллюэна или четырехволновое смешение, в сочетании с микрополостями, можно создать гребенки оптических частот в диапазоне десятков нанометров. Кроме того, гребенки оптических частот также можно создавать с помощью некоторых акустооптических модуляторов.
Время публикации: 18 декабря 2023 г.