شانه فرکانس نوری مدولاتور الکترواپتیک چیست؟ قسمت اول

شانه فرکانس نوری طیفی متشکل از مجموعه ای از اجزای فرکانس با فاصله یکنواخت در طیف است که می تواند توسط لیزرهای قفل شده در حالت، تشدیدگرها یامدولاتورهای الکترواپتیکال. شانه های فرکانس نوری تولید شده توسطمدولاتورهای الکترواپتیکدارای ویژگی‌های فرکانس تکرار بالا، خشک شدن درونی و توان بالا و غیره است که به طور گسترده در کالیبراسیون ابزار، طیف‌سنجی یا فیزیک بنیادی استفاده می‌شود و در سال‌های اخیر توجه بیشتر و بیشتر محققین را به خود جلب کرده است.

اخیراً، الکساندر پاریو و دیگران از دانشگاه بورگندی در فرانسه مقاله مروری را در مجله Advances in Optics and Photonics منتشر کردند که به طور سیستماتیک آخرین پیشرفت تحقیقاتی و کاربرد شانه های فرکانس نوری تولید شده توسطمدولاسیون الکترواپتیکال: شامل معرفی شانه فرکانس نوری، روش و ویژگی های شانه فرکانس نوری تولید شده توسطمدولاتور الکترواپتیکو در نهایت سناریوهای کاربردی را بر می شماردمدولاتور الکترواپتیکشانه فرکانس نوری در جزئیات، از جمله استفاده از طیف دقیق، تداخل دو شانه نوری، کالیبراسیون ابزار و تولید شکل موج دلخواه، و اصل پشت برنامه های مختلف را مورد بحث قرار می دهد. در نهایت، نویسنده چشم انداز فناوری شانه فرکانس نوری مدولاتور الکترواپتیک را ارائه می دهد.

01 پس زمینه

60 سال پیش در این ماه بود که دکتر میمن اولین لیزر یاقوت را اختراع کرد. چهار سال بعد، آزمایشگاه‌های Hargrove، Fock و Pollack of Bell در ایالات متحده اولین کسانی بودند که قفل کردن حالت فعال را در لیزرهای هلیوم-نئون گزارش کردند، طیف لیزر قفل کننده حالت در حوزه زمان به عنوان انتشار پالس نشان داده می‌شود. در حوزه فرکانس مجموعه ای از خطوط کوتاه گسسته و مساوی است که بسیار شبیه به استفاده روزانه ما از شانه ها است، بنابراین ما این طیف را "شانه فرکانس نوری" می نامیم. به عنوان "شانه فرکانس نوری" نامیده می شود.

به دلیل چشم انداز خوب کاربرد شانه نوری، جایزه نوبل فیزیک در سال 2005 به هانش و هال تعلق گرفت که کارهای پیشگامانه ای در زمینه فناوری شانه نوری انجام دادند، از آن زمان، توسعه شانه نوری به مرحله جدیدی رسیده است. از آنجایی که کاربردهای مختلف نیازهای متفاوتی برای شانه های نوری دارند، مانند توان، فاصله خطوط و طول موج مرکزی، این امر منجر به نیاز به استفاده از ابزارهای آزمایشی مختلف برای تولید شانه های نوری، مانند لیزرهای قفل دار، میکرو تشدید کننده ها و الکترواپتیکال شده است. تعدیل کننده

شکل 1 طیف دامنه زمان و طیف دامنه فرکانس شانه فرکانس نوری
منبع تصویر: شانه های فرکانس الکترواپتیک

از زمان کشف شانه های فرکانس نوری، اکثر شانه های فرکانس نوری با استفاده از لیزرهای حالت قفل شده تولید شده اند. در لیزرهای حالت قفل شده، از یک حفره با زمان رفت و برگشت τ برای تثبیت رابطه فاز بین حالت های طولی استفاده می شود، به طوری که نرخ تکرار لیزر را تعیین می کند، که به طور کلی می تواند از مگاهرتز (MHz) تا گیگاهرتز باشد. گیگاهرتز).

شانه فرکانس نوری تولید شده توسط میکرو تشدید کننده بر اساس اثرات غیر خطی است و زمان رفت و برگشت با طول ریز حفره تعیین می شود، زیرا طول میکرو حفره به طور کلی کمتر از 1 میلی متر است، فرکانس نوری شانه تولید شده توسط میکرو حفره به طور کلی 10 گیگاهرتز تا 1 تراهرتز است. سه نوع متداول ریزحفره ها، میکروتوبول ها، میکروکره ها و ریزحلقه ها وجود دارد. با استفاده از اثرات غیرخطی در فیبرهای نوری، مانند پراکندگی بریلوین یا اختلاط چهار موجی، همراه با ریزحفره ها، می توان شانه های فرکانس نوری در محدوده ده ها نانومتر تولید کرد. علاوه بر این، شانه های فرکانس نوری نیز می توانند با استفاده از برخی مدولاتورهای آکوستو-اپتیک تولید شوند.