02elektrooptesche Modulatoranelektrooptesch Modulatiounoptesche Frequenzkamm
Elektroopteschen Effekt bezitt sech op den Effekt, datt de Breechungsindex vun engem Material sech ännert, wann en elektrescht Feld ugewannt gëtt. Et gëtt zwou Haaptzorte vun elektroopteschen Effekter, eng ass den primären elektroopteschen Effekt, och bekannt als Pokels-Effekt, deen sech op déi linear Ännerung vum Breechungsindex vum Material mam ugewannten elektresche Feld bezitt. Den aneren ass den sekundären elektroopteschen Effekt, och bekannt als Kerr-Effekt, bei deem d'Ännerung vum Breechungsindex vum Material proportional zum Quadrat vum elektresche Feld ass. Déi meescht elektrooptesch Modulatoren baséieren op dem Pokels-Effekt. Mat dem elektrooptesche Modulator kënne mir d'Phas vum afalenden Liicht moduléieren, an op Basis vun der Phasenmodulatioun, duerch eng gewëssen Ëmwandlung, kënne mir och d'Intensitéit oder d'Polarisatioun vum Liicht moduléieren.
Et gëtt verschidde klassesch Strukturen, wéi an der Figur 2 gewisen. (a), (b) an (c) sinn all eenzel Modulatorstrukturen mat enger einfacher Struktur, awer d'Linnbreet vum generéierten optesche Frequenzkamm ass duerch d'elektrooptesch Bandbreet limitéiert. Wann en optesche Frequenzkamm mat héijer Widderhuelungsfrequenz gebraucht gëtt, sinn zwéi oder méi Modulatoren a Kaskad gebraucht, wéi an der Figur 2(d)(e) gewisen. Déi lescht Zort vu Struktur, déi en optesche Frequenzkamm generéiert, gëtt en elektrooptesche Resonator genannt, dat ass den elektrooptesche Modulator, deen am Resonator placéiert ass, oder de Resonator selwer kann en elektroopteschen Effekt produzéieren, wéi an der Figur 3 gewisen.
FIG. 2 Verschidde experimentell Apparater fir d'Generéierung vun optesche Frequenzkämmen op Basis vunelektrooptesch Modulatoren
FIG. 3 Strukturen vu verschiddenen elektroopteschen Huelraim
03 Charakteristike vun der elektrooptescher Modulatioun vun der optescher Frequenzkamm
Virdeel een: Ofstëmmen
Well d'Liichtquell e Laser mat engem ofstëmmenbare Breetspektrum ass, an den elektrooptesche Modulator och eng gewëssen Operatiounsfrequenzbandbreet huet, ass den optesche Frequenzkamm vun der elektrooptescher Modulatioun och frequenzofstëmmenbar. Zousätzlech zu der ofstëmmenbarer Frequenz, well d'Wellenformgeneratioun vum Modulator ofstëmmenbar ass, ass och d'Widderhuelungsfrequenz vum resultéierende optesche Frequenzkamm ofstëmmenbar. Dëst ass en Avantage, deen optesch Frequenzkämmen, déi vu Modus-gespaarte Laseren a Mikroresonatoren produzéiert ginn, net hunn.
Zweete Virdeel: Widderhuelungsfrequenz
D'Widderhuelungsquote ass net nëmme flexibel, mee kann och ouni d'Experimentalausrüstung erreecht ginn. D'Linnebreet vum optesche Frequenzkamm fir elektrooptesch Modulatioun entsprécht ongeféier der Modulatiounsbandbreet, déi allgemeng kommerziell Bandbreet vum elektrooptesche Modulator ass 40 GHz, an d'Widderhuelungsfrequenz vum optesche Frequenzkamm fir elektrooptesch Modulatioun kann d'Bandbreet vum optesche Frequenzkamm iwwerschreiden, déi duerch all aner Methoden ausser dem Mikroresonator generéiert gëtt (deen 100 GHz erreeche kann).
Virdeel 3: spektral Formung
Am Verglach mam optesche Kamm, deen op aner Weeër produzéiert gëtt, gëtt d'Form vun der optescher Scheif vum elektro-optesche moduléierten optesche Kamm duerch eng Rei vu Fräiheetsgraden bestëmmt, wéi z. B. Radiofrequenzsignal, Biasspannung, Invalpolarisatioun, asw., déi benotzt kënne ginn, fir d'Intensitéit vun ënnerschiddleche Kämme ze kontrolléieren, fir den Zweck vun der spektraler Formung z'erreechen.
04 Uwendung vun engem elektrooptesche Modulator mat optesche Frequenzkamm
An der praktescher Uwendung vum elektrooptesche Modulator-Frequenzkamm kann en an Eenzel- an Duebelkammspektre opgedeelt ginn. Den Zeilenofstand vun engem Eenzelkammspektrum ass ganz enk, sou datt eng héich Genauegkeet erreecht ka ginn. Gläichzäiteg ass den Apparat vum elektrooptesche Modulator-Frequenzkamm méi kleng a besser ofstëmmebar am Verglach mam optesche Frequenzkamm, deen duerch e modusgespärte Laser produzéiert gëtt. Den Duebelkammspektrometer gëtt duerch d'Interferenz vun zwou kohärenten Eenzelkämme mat liicht ënnerschiddleche Widderhuelungsfrequenzen produzéiert, an den Ënnerscheed an der Widderhuelungsfrequenz ass den Zeilenofstand vum neien Interferenzkammspektrum. D'Technologie vun der optescher Frequenzkamm kann an der optescher Bildgebung, Rangeing, Décktmessung, Instrumentkalibrierung, arbiträrer Welleformspektrumformung, Radiofrequenzphotonik, Fernkommunikatioun, opteschem Stealth a sou weider benotzt ginn.
FIG. 4 Uwendungsszenario vun engem optesche Frequenzkamm: Beispill vun der Miessung vum Profil vun enger Héichgeschwindegkeetskugel
Zäitpunkt vun der Verëffentlechung: 19. Dezember 2023