Uusia läpimurtojaLiNbO3-modulaattori
Kiinalaiset tutkijat ovat äskettäin julkaisseet keskeisen keksintöpatentin PDH-laserin taajuuslukitustekniikasta. Kyseessä on epälineaariseen SOA:han (Semiconductor Optical Amplifier) perustuva PDH-laserin taajuuslukitusjärjestelmä sivukaistojen generoimiseksi. Tämän patentin tarkoituksena on puuttua useisiin perinteisen PDH (Pound-Drever-Hall) -laserin taajuuslukitusjärjestelmän keskeisiin ongelmiin, jotka johtuvat litiumniobaatin (LiNbO3-modulaattori) ja muiden aineiden käytöstä.sähköoptinen modulaattori.
1. Perinteisen ratkaisun pääongelmiin kuuluvat:
1.1 Korkeat kustannukset ja monimutkainen rakenne: Perinteiset sähköoptiset modulaattorit vaativat monimutkaisia RF-ohjaus- ja esijännitepiirejä.
1.2 Ympäristöherkkyys: Herkkä lämpötilan ja jännityksen muutoksille, altis polarisaatiotilan poikkeavuuksille.
1.3 Jäännösamplitudimodulaation (RAM) vaikutus: Tämä aiheuttaa virhesignaalin DC-esijännityksen, mikä johtaa laserin lukituspisteen ajautumiseen ja vaikuttaa vakavasti järjestelmän pitkän aikavälin vakauteen.
2. Tutkimusryhmän ehdottama innovatiivinen ratkaisu on:
Hylkää kokonaan perinteinen sähköoptinen modulaattori ja ota käyttöön yhteistyöhön perustuva suunnittelupuolijohdeoptinen vahvistin(SOA-vahvistin) yhdistettynä kaksireittisiin akustis-optisiin taajuussiirtimiin. Tarkka toimintaperiaate on seuraava: Siemenlaserin jakamisen jälkeen sitä taajuussiirretään tarkasti kahdella kaksireittisellä akustis-optisella taajuussiirtimellä, mikä tuottaa taajuuseron. Sitten nämä kaksi valoreittiä yhdistetään ja syötetään SOA-vahvistimeen vahvistuksen kyllästymistilassa. Hyödyntämällä epälineaarisia vaikutuksia, kuten neliaaltosekoitusta (FWM)SOA-vahvistin, PDH-taajuuslukitukseen tarvittavat monisivukaistaiset signaalit generoidaan tehokkaasti.
3. Tämä teknologia tuo mukanaan seuraavat mullistavat suorituskykyedut:
3.1 RAM-ongelman ratkaiseminen ja erittäin korkean pitkän aikavälin vakauden saavuttaminen: SOA-vahvistinlaite (yleensä perhoskotelossa) integroi lämpötilan säädön ja on erittäin epäherkkä ympäristön häiriöille, välttäen fyysisen mekanismin aiheuttaman RAM-ongelman ja saavuttaen ontelon pituuden lukitustarkkuuden, joka on parempi kuin 5×10⁻¹¹/päivä.
3.2 Sivukaistojen tarkka sovitus, merkittävä parannus signaali-kohinasuhteessa: Ohjaamalla kahden kaksireittisen akustis-optisen taajuussiirtimen (100 MHz – 200 MHz) siirtomäärää erikseen kahdella jänniteohjatulla oskillaattorilla (VCO), generoitujen sivukaistojen taajuusväli voidaan sovittaa täydellisesti referenssiontelon vapaaseen spektrialueeseen (FSR), mikä parantaa huomattavasti virhesignaalin signaali-kohinasuhdetta.
3.3 Kustannusten alentaminen ja tehokkuuden parantaminen, mikä edistää järjestelmän pienentämistä: Ilman kallista sähköoptista modulaattoria ja monimutkaisia piirejä SOA-optinen vahvistin vaatii vain yksinkertaisen virta-ajon, mikä tekee koko järjestelmästä kompaktimman, edullisemman ja sopivamman korkean tarkkuuden laserkentän sovelluksiin ja pienentämiseen.
3.4 Tämän teknologian laajat sovellusmahdollisuudet ja markkinakysyntä sisältävät seuraavat:
Avaruus- ja ajoneuvojen optiset kellot: Sen häiriöidenesto-ominaisuudet täyttävät täydellisesti ilmailu- ja avaruusteollisuuden sekä miehittämättömien ajoneuvojen vaatimukset.
Kvanttigravimetrit ja kylmäatomi-interferometrit: Voidaan käyttää tarkkaan geologiseen tutkimukseen ja vedenalaiseen navigointiin.
Korkeamman asteen kuituanturi ja koherentti vaiheistettu tutka (LiDAR): Voi tarjota erittäin kapeita viivaleveyksiä, ajautumattomia referenssivalonlähteitä.
Toisen globaalin kvanttivallankumouksen ja kvanttisensorien pienentämisen trendin myötä itsenäisesti ohjattavien, edullisten ja vakaiden taajuusvakautettujen lasermoduulimoduulien markkinoiden kysyntä on kasvanut jyrkästi, ja tämä patenttiteknologia vastaa täsmälleen tähän markkinatrendiin.
Julkaisun aika: 14.5.2026