Optinen taajuuskampa on spektri, joka koostuu sarjasta tasaisesti sijoitettuja taajuuskomponentteja spektrissä, jotka voidaan tuottaa moodilukituilla lasereilla, resonaattoreilla taisähköoptiset modulaattoritOptiset taajuuskammat, jotka syntyvätsähköoptiset modulaattoritjoilla on korkean toistotaajuuden, sisäisen kuivumisen ja suuren tehon ominaisuudet jne., joita käytetään laajalti instrumenttien kalibroinnissa, spektroskopiassa tai perusfysiikassa, ja jotka ovat herättäneet yhä enemmän tutkijoiden kiinnostusta viime vuosina.
Alexandre Parriaux ja muut ranskalaiset Burgendin yliopiston tutkijat julkaisivat hiljattain katsausartikkelin Advances in Optics and Photonics -lehdessä, jossa he esittelivät systemaattisesti uusimpia tutkimustuloksia ja sovelluksia optisten taajuuskampojen avulla.sähköoptinen modulaatioSe sisältää optisen taajuuskamman käyttöönoton, menetelmän ja ominaisuudet, jotka generoidaansähköoptinen modulaattorija lopuksi luetellaan sovellusskenaariotsähköoptinen modulaattorioptista taajuuskampausta yksityiskohtaisesti, mukaan lukien tarkkuusspektrin, kaksoisoptisen kampainterferenssin, instrumenttien kalibroinnin ja mielivaltaisen aaltomuodon generoinnin sovellukset, ja käsittelee eri sovellusten taustalla olevia periaatteita. Lopuksi kirjoittaja esittelee näkökulman sähköoptiseen modulaattoriin perustuvaan optiseen taajuuskampateknologiaan.
01 Tausta
Tässä kuussa tulee kuluneeksi 60 vuotta siitä, kun tohtori Maiman keksi ensimmäisen rubiinilaserin. Neljä vuotta myöhemmin Hargrove, Fock ja Pollack Bell Laboratoriesista Yhdysvalloissa raportoivat ensimmäisinä helium-neonlasereissa saavutetusta aktiivisesta moodilukitusta. Moodilukitun laserin spektri aika-alueella esitetään pulssiemissiona ja taajuusalueella sarjana erillisiä ja yhtä etäällä olevia lyhyitä viivoja, hyvin samankaltaisia kuin päivittäin käyttämämme kampojen kanssa. Siksi kutsumme tätä spektriä "optiseksi taajuuskammaksi".
Optisten kampojen hyvien sovellusmahdollisuuksien vuoksi vuoden 2005 fysiikan Nobelin palkinto myönnettiin Hanschille ja Hallille, jotka tekivät uraauurtavaa työtä optisen kampatekniikan parissa. Sittemmin optisten kampojen kehitys on edennyt uuteen vaiheeseen. Koska eri sovelluksissa on erilaiset vaatimukset optisille kampoille, kuten teho, viivanväli ja keskeinen aallonpituus, tämä on johtanut tarpeeseen käyttää erilaisia kokeellisia keinoja optisten kampojen luomiseksi, kuten moodilukittuja lasereita, mikroresonaattoreita ja sähköoptisia modulaattoreita.
KUVA 1 Optisen taajuuskamman aika-alueen spektri ja taajuusalueen spektri
Kuvalähde: Elektro-optiset taajuuskammat
Optisten taajuuskampojen löytämisen jälkeen useimmat optiset taajuuskammot on valmistettu moodilukittujen lasereiden avulla. Moodilukituissa lasereissa onteloa, jonka edestakainen kulkuaika on τ, käytetään pitkittäismoodien välisen vaihesuhteen kiinnittämiseen laserin toistotaajuuden määrittämiseksi, joka voi yleensä vaihdella megahertseistä (MHz) gigahertseihin (GHz).
Mikroresonaattorin tuottama optinen taajuuskampa perustuu epälineaarisiin efekteihin, ja edestakaisen kulkuajan määrää mikroontelon pituus. Koska mikroontelon pituus on yleensä alle 1 mm, mikroontelon tuottama optinen taajuuskampa on yleensä 10 gigahertsistä 1 terahertsiin. Mikroonteloita on kolmea yleistä tyyppiä: mikrotubulukset, mikropallot ja mikrorenkaat. Käyttämällä epälineaarisia efektejä optisissa kuiduissa, kuten Brillouinin sirontaa tai neliaaltosekoitusta, yhdistettynä mikroonteloihin, voidaan tuottaa kymmenien nanometrien alueen optisia taajuuskampoja. Lisäksi optisia taajuuskampoja voidaan tuottaa myös käyttämällä joitakin akustis-optisia modulaattoreita.
Julkaisun aika: 18.12.2023