02sähköoptinen modulaattorijasähköoptinen modulaatiooptinen taajuuskampa
Sähköoptisella efektillä tarkoitetaan vaikutusta, jossa materiaalin taitekerroin muuttuu sähkökentän vaikutuksesta. Sähköoptisia efektejä on kahta päätyyppiä, yksi on ensisijainen sähköoptinen efekti, joka tunnetaan myös nimellä Pokels-ilmiö, joka viittaa materiaalin taitekertoimen lineaariseen muutokseen käytetyn sähkökentän kanssa. Toinen on toissijainen sähköoptinen efekti, joka tunnetaan myös nimellä Kerr-ilmiö, jossa materiaalin taitekertoimen muutos on verrannollinen sähkökentän neliöön. Useimmat sähköoptiset modulaattorit perustuvat Pokels-efektiin. Sähköoptisen modulaattorin avulla voimme moduloida tulevan valon vaihetta ja vaihemodulaation perusteella tietyn muunnoksen kautta myös valon intensiteettiä tai polarisaatiota.
On olemassa useita erilaisia klassisia rakenteita, kuten kuvassa 2. (a), (b) ja (c) ovat kaikki yksittäisen modulaattorin rakenteita, joilla on yksinkertainen rakenne, mutta generoidun optisen taajuuskamman viivanleveyttä rajoittaa sähköoptinen kaistanleveys. Jos tarvitaan optinen taajuuskampa korkealla toistotaajuudella, tarvitaan kaksi tai useampia modulaattoreita kaskadissa, kuten kuvassa 2(d)(e). Viimeistä optista taajuuskampaa muodostavaa rakennetta kutsutaan sähköoptiseksi resonaattoriksi, joka on resonaattoriin sijoitettu sähköoptinen modulaattori tai resonaattori itse voi tuottaa sähköoptisen efektin, kuten kuvassa 3 näkyy.
KUVA. 2 Useita kokeellisia laitteita optisten taajuuskampojen tuottamiseensähköoptiset modulaattorit
KUVA. 3 Useiden sähköoptisten onteloiden rakenteet
03 Sähköoptisen modulaation optinen taajuuskampan ominaisuudet
Yksi etu: säädettävyys
Koska valonlähde on viritettävä laajaspektrinen laser ja sähköoptisella modulaattorilla on myös tietty toimintataajuuskaistanleveys, sähköoptisen modulaation optinen taajuuskampa on myös taajuusviritettävä. Viritettävän taajuuden lisäksi, koska modulaattorin aaltomuodon generointi on viritettävä, myös tuloksena olevan optisen taajuuskamman toistotaajuus on viritettävä. Tämä on etu, jota tilalukittujen lasereiden ja mikroresonaattoreiden tuottamissa optisissa taajuuskampoissa ei ole.
Etu kaksi: toistotaajuus
Toistotaajuus ei ole vain joustava, vaan se voidaan saavuttaa myös ilman koelaitteistoa vaihtamatta. Sähköoptisen modulaation optisen taajuuskamman linjan leveys vastaa suunnilleen modulaation kaistanleveyttä, yleinen kaupallinen sähköoptisen modulaattorin kaistanleveys on 40 GHz ja sähköoptisen modulaation optisen taajuuden kamman toistotaajuus voi ylittää generoidun optisen taajuuden kampakaistanleveyden. kaikilla muilla menetelmillä paitsi mikroresonaattorilla (joka voi saavuttaa 100 GHz).
Etu 3: spektrimuotoilu
Verrattuna muilla tavoilla valmistettuun optiseen kampaan sähköoptisesti moduloidun optisen kamman optisen levyn muodon määrää useat vapausasteet, kuten radiotaajuussignaali, esijännite, tuleva polarisaatio jne., jotka voivat olla käytetään ohjaamaan eri kamojen intensiteettiä spektrimuotoilun tarkoituksen saavuttamiseksi.
04 Sähköoptisen modulaattorin optisen taajuuskampan käyttö
Sähköoptisen modulaattorin optisen taajuuden kamman käytännön sovelluksessa se voidaan jakaa yksi- ja kaksikampaspektriin. Yhden kampaspektrin riviväli on hyvin kapea, joten voidaan saavuttaa suuri tarkkuus. Samaan aikaan verrattuna tilalukitulla laserilla tuotettuun optiseen taajuuskampaan, sähköoptisen modulaattorin optisen taajuuskamman laite on pienempi ja paremmin viritettävä. Kaksoiskampaspektrometri on tuotettu kahden koherentin yksittäiskamman häiriöillä, joilla on hieman erilaiset toistotaajuudet, ja toistotaajuuden erona on uuden häiriökampaspektrin riviväli. Optisen taajuuden kampatekniikkaa voidaan käyttää optisessa kuvantamisessa, etäisyyden mittaamisessa, paksuuden mittaamisessa, instrumenttien kalibroinnissa, mielivaltaisen aaltomuodon spektrin muotoilussa, radiotaajuisessa fotoniikassa, etäviestinnässä, optisessa varkauksessa ja niin edelleen.
KUVA. 4 Optisen taajuuskamman sovellusskenaario: Esimerkkinä nopean luotiprofiilin mittaus
Postitusaika: 19.12.2023