شانه فرکانس نوری، طیفی متشکل از مجموعه‌ای از مؤلفه‌های فرکانسی با فاصله مساوی روی طیف است که می‌تواند توسط لیزرهای قفل‌شده با مد، تشدیدگرها یا ... تولید شود.مدولاتورهای الکترواپتیکیشانه‌های فرکانس نوری تولید شده توسطمدولاتورهای الکترواپتیکیدارای ویژگی‌های فرکانس تکرار بالا، خشک شدن داخلی و توان بالا و غیره هستند که به طور گسترده در کالیبراسیون ابزار، طیف‌سنجی یا فیزیک بنیادی مورد استفاده قرار می‌گیرند و در سال‌های اخیر توجه محققان بیشتری را به خود جلب کرده‌اند.
اخیراً، الکساندر پاریوکس و دیگران از دانشگاه بورگندی در فرانسه مقاله‌ای مروری در مجله‌ی «پیشرفت‌ها در اپتیک و فوتونیک» منتشر کردند که در آن به طور سیستماتیک آخرین پیشرفت‌های تحقیقاتی و کاربردهای شانه‌های فرکانس نوری تولید شده توسط ... را معرفی می‌کنند.مدولاسیون الکترواپتیکیشامل معرفی شانه فرکانس نوری، روش و ویژگی‌های شانه فرکانس نوری تولید شده توسطمدولاتور الکترواپتیکیو در نهایت سناریوهای کاربردی را فهرست می‌کندمدولاتور الکترواپتیکیشانه فرکانس نوری به تفصیل، از جمله کاربرد طیف دقیق، تداخل شانه نوری دوگانه، کالیبراسیون ابزار و تولید شکل موج دلخواه، را شرح می‌دهد و اصول پشت کاربردهای مختلف را مورد بحث قرار می‌دهد. در نهایت، نویسنده چشم‌انداز فناوری شانه فرکانس نوری مدولاتور الکترواپتیکی را ارائه می‌دهد.
۰۱ پس‌زمینه
۶۰ سال پیش در همین ماه بود که دکتر میمن اولین لیزر یاقوت را اختراع کرد. چهار سال بعد، هارگرو، فوک و پولاک از آزمایشگاه‌های بل در ایالات متحده اولین کسانی بودند که قفل مد فعال به دست آمده در لیزرهای هلیوم-نئون را گزارش کردند. طیف لیزر قفل مد در حوزه زمان به صورت انتشار پالسی نمایش داده می‌شود، در حوزه فرکانس مجموعه‌ای از خطوط کوتاه گسسته و هم فاصله است، بسیار شبیه به استفاده روزانه ما از شانه‌ها، بنابراین ما این طیف را "شانه فرکانس نوری" می‌نامیم. به آن "شانه فرکانس نوری" نیز گفته می‌شود.
به دلیل چشم‌انداز کاربردی خوب شانه نوری، جایزه نوبل فیزیک در سال ۲۰۰۵ به هانش و هال، که کارهای پیشگامانه‌ای در زمینه فناوری شانه نوری انجام دادند، اعطا شد. از آن زمان، توسعه شانه نوری به مرحله جدیدی رسیده است. از آنجا که کاربردهای مختلف، الزامات متفاوتی برای شانه‌های نوری دارند، مانند توان، فاصله خطوط و طول موج مرکزی، این امر منجر به نیاز به استفاده از ابزارهای تجربی مختلف برای تولید شانه‌های نوری، مانند لیزرهای قفل‌شده با مد، میکرو تشدیدگرها و مدولاتور الکترواپتیکی، شده است.
شکل 1. طیف حوزه زمان و طیف حوزه فرکانس شانه فرکانس نوری
منبع تصویر: شانه‌های فرکانس الکترواپتیکی
از زمان کشف شانه‌های فرکانس نوری، اکثر شانه‌های فرکانس نوری با استفاده از لیزرهای قفل‌شده با مد تولید شده‌اند. در لیزرهای قفل‌شده با مد، از یک کاواک با زمان رفت و برگشت τ برای تعیین رابطه فاز بین مدهای طولی استفاده می‌شود تا نرخ تکرار لیزر که عموماً می‌تواند از مگا هرتز (MHz) تا گیگاهرتز (GHz) باشد، تعیین شود.
شانه فرکانس نوری تولید شده توسط میکرو رزوناتور بر اساس اثرات غیرخطی است و زمان رفت و برگشت توسط طول میکرو کاواک تعیین می‌شود، زیرا طول میکرو کاواک عموماً کمتر از 1 میلی‌متر است، شانه فرکانس نوری تولید شده توسط میکرو کاواک عموماً 10 گیگاهرتز تا 1 تراهرتز است. سه نوع رایج میکرو کاواک وجود دارد: میکروتوبول‌ها، میکروسفرها و میکروحلقه‌ها. با استفاده از اثرات غیرخطی در فیبرهای نوری، مانند پراکندگی بریلوئن یا اختلاط چهار موج، همراه با میکرو کاواک‌ها، می‌توان شانه‌های فرکانس نوری در محدوده ده‌ها نانومتر تولید کرد. علاوه بر این، شانه‌های فرکانس نوری را می‌توان با استفاده از برخی مدولاتورهای آکوستو-اپتیک نیز تولید کرد.
زمان ارسال: ۱۸ دسامبر ۲۰۲۳